Gliomas are a type of brain tumour characterised by a poor prognosis. In order to improve this prognosis, as much of the tumour as possible must be removed safely during the neurosurgical operation. However, especially in the case of slow-growing, low-grade gliomas, it is often difficult to distinguish diseased tissue from healthy tissue. In a joint project, MedUni Vienna, the University of California in San Francisco and the Dartmouth-Hitchcock Medical Center (both USA) have now trialed a technique designed to make low-grade gliomas visible. The technique involved using an innovative probe together with 5-ALA as a fluorescence marker during the operation. 5-ALA fluorescence specialist Georg Widhalm, Department of Neurosurgery and member MedUni Vienna/Vienna General Hospital Comprehensive Cancer Center was heavily involved in the project. In Austria, around 450 people a year develop a glioma. Nowadays, fluorescence marker 5-ALA, which accumulates in the cancerous tissue, is routinely used during surgical resection of fast-growing gliomas (glioblastomas) to help differentiate between diseased tissue and healthy tissue. A special surgical microscope that emits blue light, thereby making the brain tumour glow red, is used during the operation. This shows the surgeon exactly which parts of the brain are diseased, so he/she is better able to resect the tumour.

When we sleep, our organism goes through different phases of sleep, however the brain remains interconnected during non-REM sleep, which was thought not to happen. The finding by a European team of researchers has also made it possible to analyse the scientific basis of consciousness, an increasingly important field of neuroscience. Sleep is composed of various cycles in which there are different stages: slow and fast-wave, which make up non-REM sleep and REM sleep. During the night, it is normal to experience four or five complete cycles, each lasting around ninety minutes. Various investigations have shown that communication between different areas of the cerebral cortex is interrupted during non-REM sleep and also when a patient is under anaesthesia, due to the loss of consciousness. “It was thought that the brain disconnected during non-REM sleep and that the individual areas could no longer communicate effectively,” SINC was told by Umberto Olcese, a researcher from the Swammerdam Institute for Life Sciences of the University of Amsterdam (Netherlands).

It is possible to have breaks in long-term medication against hormone-sensitive breast cancer - without the effect of the treatment appearing to have been influenced. Women also feel better if they take a three-month break from the hormone treatment each year, according to a medication study reported in The Lancet. “It is not a fantastically big difference, but it is still discernible. Quality of life was a bit better, or a little less poorer, among those receiving treatment with a break,” says Per Karlsson, Professor of Oncology at the Sahlgrenska Academy, consultant at the university hospital and responsible for the Swedish part of the study. Bodily stiffness and brittle mucous membranes are common side-effects with anti-hormonal treatment of the kind being studied. For the women who took a three month-long break in their treatment each year, these problems lessened somewhat, compared with the control group. “It is not an easy matter continuing with anti-hormonal treatment for a long time. Many of them are made to feel really poorly by the medicines and, for some of them, a break can be a reasonable option,” says Per Karlsson.

Low vitamin D levels at birth were associated with an increased risk of autism spectrum disorders (ASDs) at the age of 3 years in a recent Journal of Bone and Mineral Research study. In the study of 27,940 newborns in China, 310 were diagnosed with ASDs at 3 years of age, with a prevalence of 1.11 percent. When the 310 children with ASDs were compared with 1,240 control subjects, the risk of ASDs was significantly increased in each of the three lower quartiles of vitamin D level at birth, when compared with the highest quartile: an increased risk of ASDs by 260 percent in the lowest quartile, 150 percent in the second quartile, and 90 percent in the third quartile.

"Neonatal vitamin D status was significantly associated with the risk of ASDs and intellectual disability," said senior author Dr. Yuan-Lin Zheng.

Additional Information

Link to Study:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jbmr.3326/full

Test series with the smart security glass in the laboratories of Schott Technical Glass Solutions GmbH

There is a huge selection of glass break detectors on the market. Although these detectors reliably trigger an alarm when window panes break, they do not register all other ways in which burglars can interfere with a pane. To counter this, Fraunhofer researchers have created a new type of alarm system that recognizes any attempt to manipulate the window. It registers temperature changes in real time as well as vibrations caused by external interference with the glass, leaving burglars with no chance. The window panes of jewelry stores, art galleries and banks are protected by alarm and fitted with security glass. However, the pane or part thereof has to break before the alarm is triggered. Conventional security glass contains metal threads that tear in the event of mechanical damage, activating the alarm. If a cutting torch or a drill is used to damage the glass, conventional systems react either too late or not at all. Burglars exploit this weakness and use a drill or a blowtorch instead of a hammer. Researchers at the Fraunhofer Institute for Technological Trend Analysis INT and the Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems IPMS have jointly developed a smart anti-burglary protection system that overcomes this problem. The new system quickly and dynamically records thermal and mechanical stresses from external causes. Even a gentle knock against the security glass or manipulation through the use of a flame is enough to trigger the alarm. The external force applied to the pane changes its mechanical characteristics, and the system detects this change. This method of monitoring glass panes is based on a glass break sensor built inside an optical fiber by means of fiber Bragg grating, that is, optical interference filters inscribed in optical waveguides. The fiber optics can be fitted in the corner of the windowpane or in other positions.

È stato pubblicato su «Nature Geoscience» (Articolo su Nature Geoscience) una ricerca che vede tra i firmatari il Professor Giulio Di Toro del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova in cui si studiano i terremoti che generano tsunami. I terremoti sono il risultato della propagazione di una rottura lungo una superficie che attraversa la crosta terrestre chiamata faglia. La propagazione della rottura consente ai blocchi di roccia a lato della faglia di spostarsi l'uno rispetto all'altro anche di decine di metri nel caso di terremoti eccezionalmente grandi (magnitudo 9.0). In genere, i terremoti che producono tsunami si distinguono da quelli che interessano la crosta continentale, come i recenti terremoti di Amatrice e Norcia del 2016, per avere velocità di propagazione della rottura più lenta (1-2 km/s) rispetto agli altri terremoti (2-4 km/s) ciò per consentire grandi spostamenti dei blocchi di faglia in prossimità della superficie, il fondale marino in questo caso. L'articolo su «Nature Geoscience» riguarda la dinamica di propagazione, durante grandi terremoti (magnitudo maggiore di 7.0), di rotture sismiche lungo faglie dalla profondità dove nasce il terremoto (circa 15-35) fino al fondale marino. Fino a pochi anni fa, si pensava che le rotture sismiche non fossero in grado di propagarsi attraverso i più superficiali e soffici sedimenti marini ricchi in argilla. Gli scienziati ritenevano che le dislocazioni prodotte dal terremoto fossero trascurabili in questi ambienti. Inoltre, non era stata presa in considerazione la presenza in questi sedimenti di strati non consolidati dallo spessore di decine fino a centinaia di metri composti da gusci calcarei di microrganismi marini. Infatti, basandosi su esperimenti che però non riproducevano fedelmente le straordinarie condizioni di deformazione tipiche di un terremoto, si riteneva che il coefficiente di attrito di questi materiali aumentasse con la velocità di scivolamento lungo una faglia arrestando la rottura prima che questa arrivasse a rompere il fondale marino. Ma non è così, il grande terremoto di Tohoku (magnitudo 9.0) e conseguente tsunami che ha inondato la costa settentrionale dell'arcipelago Giapponese l'11 marzo del 2011 ha messo in discussione questa interpretazione. Evidenze sismologiche, geofisiche e geologiche hanno dimostrato che in questo terremoto la rottura si è propagata fino a rompere il fondale oceanico con conseguenze devastanti.

Three projects on novel food processing took the stage at the international conference of the European Federation of Food Science and Technology (EFFoST) to present their findings.

There are different reasons to adapt new technologies in food processing. First, the industry hopes to create new foods that will provide a better taste and new sensations in the mouth. Second, it looks for ways to extend shelf life, preferably without being chilled. Furthermore, the food sector is also continuously on the lookout for new ways to reduce costs in the processing industry without compromising on food quality. These were the underlying reasons for three initiatives that were presented at the EFFoST conference this autumn, one of the leading conferences on food technology in Europe.  Southern Italy is the world’s key producer of processed tomatoes, explains Giovanna Ferrari of the University of Salerno, who has conducted a series of experiments to verify how electric pulses could be adapted at a tomato processing plant. The technology, tested under the EU project FieldFOOD, is called PEF that stands for Pulsed Electric Field Preservation. Ferrari and her team decided to include the electric pulses while the tomatoes undergo the first washing cycle. During this process, the tomatoes travel along a tube filled with water, where electric pulses under 1000 Volts/cm2 are fired onto the tomatoes.

La leishmaniosi è una malattia umana e veterinaria importante causata dal parassita Leishmania che colpisce 12 milioni di persone in più di 98 paesi. Attualmente questa malattia sta emergendo in Europa a causa dei cambiamenti climatici e degli imponenti spostamenti di popolazione. È noto che il parassita si adatta rapidamente a nuovi ambienti, con conseguenze importanti per il numero di persone affette da questa malattia. Per questo motivo, l'UE già la riconosce come una minaccia emergente per la salute pubblica. In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Ecology & Evolution, gli scienziati presso l'Institut Pasteur di Parigi e il Centro de Regulación Genómica (CRG) a Barcellona, in collaborazione con i ricercatori presso l'Institut de Médecine Tropicale (IMT) d’Anvers e dell’Université de Montpellier, hanno dimostrato che l'adattamento di Leishmania è dovuto ad una frequente amplificazione dei cromosomi, cioè all'incorporazione di un numero maggiore di cromosomi di quanto ci si aspetterebbe. Queste variazioni nel numero di cromosomi, chiamate aneuploidie, sono simili a quelle riscontrate in vari tipi di cancro.

I risultati dello studio dei ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca contribuiranno a chiarire la storia naturale dell’infezione da HPV aprendo nuovi orizzonti nell’ambito dello screening cervicale e per interventi di immunoprofilassi.

Non solo nelle mucose e sulla pelle: il DNA del papilloma virus (HPV) si trova anche nel sangue di donne con infezione cervicale. È il risultato dello studio “Human papillomavirus DNA detection in plasma and cervical samples of women with a recent history of low grade or precancerous cervical dysplasia”, appena pubblicato sulla rivista scientifica PLOS One, condotto dai ricercatori di Microbiologia Clinica del dipartimento di Medicina e Chirurgia dell’Università di Milano-Bicocca, insieme ai colleghi di ginecologia dell’ospedale San Gerardo (ASST Monza) e della Sezione di Igiene del Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale dell’Università di Sassari. Se è noto che il papilloma virus infetta pelle e mucose, solo pochi studi precedenti hanno mostrato la presenza del DNA virale nel sangue in donne con cancro al collo dell’utero. Lo studio condotto dai ricercatori di Milano-Bicocca compie un passo avanti: i risultati della ricerca, infatti, hanno evidenziato la presenza di HPV DNA in campioni di sangue di donne senza tumore ma con una recente diagnosi di Pap-test positivo.

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La leishmaniasis es una importante enfermedad humana y veterinaria causada por el parásito Leishmania que afecta a 12 millones de personas en más de 98 países. Actualmente esta enfermedad está aflorando en Europa debido al cambio climático y a los desplazamientos masivos de población. Se sabe que el parásito se adapta rápidamente a nuevos ambientes, lo que tiene consecuencias importantes para el número de afectados con esta enfermedad. Por ello, la UE ya la reconoce como una amenaza emergente para la salud pública. En un artículo publicado en la revista Nature Ecology & Evolution, científicos del Institut Pasteur en París y del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona, en colaboración con investigadores en el Instituto de Medicina Tropical de Antwerp (ITM) y la Universidad de Montpellier, han demostrado que la adaptación de Leishmania se debe a una frecuente amplificación de cromosomas, es decir, a la incorporación de un número mayor de cromosomas del que debería. Estas variaciones en el número de cromosomas, llamadas aneuploidías, son parecidas a las que encontramos en diversos tipos de cáncer.

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Este descubrimiento representa un importante paso hacia una mejor comprensión de la infección de Leishmania en humanos y, en concreto, en la resistencia de los parásitos a tratamiento, su patogenicidad, y su movilidad en diferentes tejidos. El nuevo avance, que pone de manifiesto la inestabilidad genómica de Leishmania, podría allanar el camino hacia la identificación de los mecanismos que facilitan la resistencia a tratamientos y contribuir a descubrir nuevos biomarcadores para mejorar el diagnóstico y el pronóstico de los pacientes. La leishmaniasis es una de las cinco enfermedades infecciosas más importantes a nivel mundial, con una estimación de 350 millones de personas con riesgo de infección. La enfermedad causa un amplio espectro de manifestaciones clínicas en sus tres formas (cutánea, visceral y mucocutánea) como resultado de una infección por las diferentes especies de parásitos Leishmania.  Estos parásitos unicelulares se adaptan a un gran número de huéspedes. Crecen como parásitos extracelulares dentro de la mosca arenera que transmite Leishmania a varios vertebrados, como, por ejemplo, a roedores, perros, y a humanos. Una vez en el huésped, Leishmania crece en el interior de las células del sistema inmunitario, principalmente en los macrófagos, causando diversas patologías que pueden llevar a la muerte del huésped. La leishmaniasis es una de las enfermedades más descuidadas y que atraen menos atención. Todavía no existe vacuna para humanos y sólo existen algunos tratamientos, todos ellos con importantes restricciones en relación a su administración, toxicidad o coste. Para más dificultad, una de las principales características biológicas de Leishmania es su capacidad para adaptarse a un gran número de fluctuaciones impredecibles dentro de su huésped y dificultar, así su tratamiento. Por ejemplo, generando resistencias a nuevos tratamientos con facilidad.

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Para identificar los mecanismos genéticos que permiten la adaptación genómica de Leishmania, científicos del Instituto Pasteur en Paris y del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona, en colaboración con investigadores en el Instituto de Medicina Tropical de Antwerp (ITM) y la Universidad de Montpellier han desarrollado nuevas técnicas para la genómica comparada basadas en las últimas técnicas de secuenciación y en análisis in-sillico. Su trabajo, que publica la revista Nature Ecology and Evolution, muestra por primera vez la existencia de una relación entre los cambios en el número de copias de un cromosoma y la selección de nuevos alelos importantes para la supervivencia de Leishmania. El aspecto más sorprendente de este trabajo es la observación que Leishmania consigue combinar la selección de alelos y el mantenimiento de una gran diversidad genética. Normalmente, estos dos procesos deberían ser excluyentes y se esperaría que un parásito sometido a una fuerte selección perdiera su diversidad genética. En cambio, en Leishmania, las frecuentes duplicaciones de cromosomas permiten combinar ambos procesos. Así, el parásito mantiene su diversidad al permitir que una misma combinación de alelos sea seleccionada simultáneamente en individuos genéticamente diversos. Gerald Späth, Director de la Unidad de Parasitología Molecular en el Institut Pasteur de París, quien ha dirigido la parte experimental de este estudio, comenta:” Casi toda la investigación básica, aplicada, y clínica sobre Leishmania se realiza con parásitos de cultivos a largo plazo. Nuestro estudio, demuestra que el genoma del parásito evoluciona muy rápido. Es importante tener eso en cuenta para estudiar la biología del parásito y buscar nuevos biomarcadores, tratamientos o posibles vacunas. El futuro de la investigación en Leishmania debería realizarse de forma más integradora que considere las interacciones genéticas entre el parásito, el vertebrado huésped y el insecto vector, bajo condiciones clínicamente relevantes, por ejemplo, utilizando parásitos de cultivo a corto plazo y aplicando secuenciación directa de los tejidos”. Cedric Notredame, jefe de grupo en el Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona, que ha dirigido la genómica comparativa de este estudio, explica: “Siempre ha existido la creencia de que la amplificación de genes es una vía para la adaptación, pero, ahora, nuestro trabajo muestra que en Leishmania, la evolución ha utilizado este mecanismo hasta el punto de convertirlo en un paso esencial del ciclo de vida del parásito. Una parte importante del trabajo muestra que otras variaciones complejas aneuploides, juegan un papel importante en algunos tipos de cáncer y creemos que la gran acumulación de datos genómicos de la que disponemos actualmente combinados con innovadoras técnicas in-sillico – como las que hemos utilizado para este estudio – pronto nos permitirán tener una mejor comprensión de la relación entre aneuploidía y selección de alelos”.

El profesor Jean-Claude Dujardin del Instituto de Medicina Tropical (ITM) en Antwerp señala: “Nos llevó más de cinco años recopilar un conjunto de datos genómicos sin precedentes de muestras clínicas en el subcontinente indio y publicar un primer análisis el año pasado. Una gran característica de la ciencia moderna es que todos los datos genómicos necesitan hacerse públicos, lo que permite nuevas colaboraciones, como la que resulta en este trabajo que ahora presentamos. También ha permitido establecer una nueva colaboración entre ITM, el Institut Pasteur y el CRG para luchar contra enfermedades infecciosas”. Los resultados de este original estudio son muy relevantes para otras enfermedades humanas que dependen de la inestabilidad genómica, como las infecciones fúngicas o el cáncer, y abren nuevas vías para descubrir tratamientos para leishmania basados en el huésped y en la dependencia metabólica del parásito para prevenir la evolución adaptativa de la resistencia a tratamientos por parte de los parásitos.  Basándose en los resultados que se publican en este trabajo y con el objetivo de estudiar la biología y la epidemiología de Leishmania en un contexto clínicamente más relevante, el Dr. Gerald Späth ha establecido el consorcio internacional ‘LeiSHield’ (www.leishield.org), coordinando a equipos del Insitut Pasteur e internacionales que inicialmente se financió desde la Dirección Internacional del Institut Pasteur y que actualmente ya cuenta con 1.7 millones de euros de financiación del programa H2020 de la Comisión Europea.

http://www.crg.eu/en/news/genome-leishmania-reveals-how-parasite-adapts-environmental-changes

Articolo in lingua inglese: 

https://www.scienzaonline.com/scienceonline/item/1753-the-genome-of-leishmania-reveals-how-this-parasite-adapts-to-environmental-changes.html

Articolo in lingua francese: 

https://www.agenziadistampa.eu/autori-agenziadistampa-eu/121-medicina/1784-leishmania-un-parasite-qui-s%E2%80%99adapte-%C3%A0-son-environnement-par-amplification-chromosomique.html

Articolo in lingua catalana: 

https://www.agenziadistampa.eu/lista/115-medicina/1781-el-genoma-de-leishmania-revela-com-aquest-par%C3%A0sit-que-afecta-12-milions-de-persones-s-adapta-a-canvis-ambientals.html