We established microRNA profiles from active and inactive multiple sclerosis lesions. Using laser capture microdissection from multiple sclerosis lesions to pool single cells and in vitro cultures, we assigned differentially expressed microRNA to specific cell types. Astrocytes contained all 10 microRNA that were most strongly upregulated in active multiple sclerosis lesions, including microRNA-155, which is known to modulate immune responses in different ways but so far had not been assigned to central nervous system resident cells. MicroRNA-155 was expressed in human astrocytes in situ, and further induced with cytokines in human astrocytes in vitro. This was confirmed with astrocyte cultures from microRNA-155-|-lacZ mice. We matched microRNA upregulated in phagocytically active multiple sclerosis lesions with downregulated protein coding transcripts. This converged on CD47, which functions as a ‘don’t eat me’ signal inhibiting macrophage activity. Three microRNA upregulated in active multiple sclerosis lesions (microRNA-34a, microRNA-155 and microRNA-326) targeted the 3′-untranslated region of CD47 in reporter assays, with microRNA-155 even at two distinct sites. Our findings suggest that microRNA dysregulated in multiple sclerosis lesions reduce CD47 in brain resident cells, releasing macrophages from inhibitory control, thereby promoting phagocytosis of myelin. This mechanism may have broad implications for microRNA-regulated macrophage activation in inflammatory diseases.

To study the longitudinal dynamics of anti-myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) autoantibodies in childhood demyelinating diseases.We addressed the kinetics of anti-MOG immunoglobulins in a prospective study comprising 77 pediatric patients. This was supplemented by a cross-sectional study analyzing 126 pediatric patients with acute demyelination and 62 adult patients with multiple sclerosis (MS). MOG-transfected cells were used for detection of antibodies by flow cytometry.Twenty-five children who were anti-MOG immunoglobulin (Ig) positive at disease onset were followed for up to 5 years. Anti-MOG antibodies rapidly and continuously declined in all 16 monophasic patients with acute disseminated encephalomyelitis and in one patient with clinically isolated syndrome. In contrast, in 6 of 8 patients (75%) eventually diagnosed with childhood MS, the antibodies to MOG persisted with fluctuations showing a second increase during an observation period of up to 5 years. Antibodies to MOG were mainly IgG 1 and their binding was largely blocked by pathogenic anti-MOG antibodies derived from a spontaneous animal model of autoimmune encephalitis. The cross-sectional part of our study elaborated that anti-MOG Ig was present in about 25% of children with acute demyelination, but in none of the pediatric or adult controls. Sera from 4/62 (6%) adult patients with MS had anti-MOG IgG at low levels.The persistence or disappearance of antibodies to MOG may have prognostic relevance for acute childhood demyelination.

Impairments in working memory (WM) are a core cognitive deficit in schizophrenia. Neurophysiological models suggest that deficits during WM maintenance in schizophrenia may be explained by abnormalities in the GABAergic system, which will lead to deficits in high-frequency oscillations. However, it is not yet clear which of the three WM phases (encoding, maintenance, retrieval) are affected by dysfunctional oscillatory activity. We investigated the relationship between impairments in oscillatory activity in a broad frequency range (3–100 Hz) and WM load in the different phases of WM in 14 patients with early-onset schizophrenia and 14 matched control participants using a delayed matching to sample paradigm. During encoding, successful memorization was predicted by evoked theta, alpha, and beta oscillatory activity in controls. Patients showed severe reductions in the evoked activity in these frequency bands. During early WM maintenance, patients showed a comparable WM load-dependent increase in induced alpha and gamma activity to controls. In contrast, during the later maintenance phase, patients showed a shift in the peak of induced gamma activity to the lower WM load conditions. Finally, induced theta and gamma activity were reduced in patients during retrieval. Our findings suggest that the WM deficit in schizophrenia is associated with impaired oscillatory activity during all phases of the task and that the cortical storage system reaches its capacity limit at lower loads. Inability to maintain oscillatory activity in specific frequency bands could thus result in the information overload that may underlie both cognitive deficits and psychopathological symptoms of schizophrenia.

Background:

 Neuromyelitis optica (NMO) is a severe autoimmune disease targeting optic nerves and spinal cord. The monoclonal anti-CD20 B-cell antibody rituximab is an emerging therapeutic option in NMO. However, neither long-term efficacy or safety of rituximab, nor the correlation between B-cell counts, B-cell fostering cytokines, aquaporin-4 antibodies (AQP4-ab), and disease activity in NMO, have been investigated prospectively. 

Methods:

 We performed a prospective long-term cohort study of 10 patients with NMO who were treated up to 5 times with rituximab as a second-line therapy. Clinical examinations, B-cell counts, and serum concentrations of BAFF (B-cell activating factor of the TNF family; also called TNFSF13b), APRIL (a proliferation-inducing ligand; also called TNFSF13), AQP4-ab, and immunoglobulin levels were measured every 3 months. 

Results:

 Repeated treatment with rituximab led to sustained clinical stabilization in most patients with NMO. Disease activity correlated with B-cell depletion, but not clearly with AQP4-ab or levels of APRIL. BAFF levels increased after application of rituximab and indicated persisting efficacy of the drug but did not correlate with disease activity. Overall, rituximab was well-tolerated even after up to 5 consecutive treatment courses; however, we observed several severe adverse reactions. 

Conclusion:

 Our data indicate that long-term therapy with rituximab is effective in NMO as a second-line therapy and has an acceptable safety profile. Retreatment with rituximab should be applied before reappearance of circulating B cells. 

Classification of evidence:

 This study provides Class IV evidence that repeated doses of rituximab result in stabilization in most patients.

ABSTRACT Background People with schizophrenia (PSZ) are impaired in attentional prioritization of non-salient but relevant stimuli over salient distractors during visual working memory (VWM) encoding. Conversely, guidance of top-down attention by external predictive cues is intact. Yet, it is unknown whether this preserved ability can help PSZ encode more information in the presence of salient distractors. Methods We employed a visuospatial change-detection task using four Gabor patches with differing orientations in 66 PSZ and 74 healthy controls (HCS). Two Gabor patches flickered which were designated either as targets or distractors and either a predictive or a non-predictive cue was displayed to manipulate top-down attention, resulting in four conditions. Results We observed significant effects of group, salience and cue as well as significant interactions of salience by cue, group by salience and group by cue. Across all conditions, PSZ stored significantly less information in VWM than HCS. PSZ stored significantly less non-flickering than flickering information with a non-predictive cue. However, PSZ stored significantly more flickering and non-flickering information with a predictive cue. Conclusions Our findings indicate that control of attentional selection is impaired in schizophrenia. We demonstrate that additional top-down information significantly improves performance in PSZ. The observed deficit in attentional control suggests a disturbance of GABAergic inhibition in early visual areas. Moreover, our findings are indicative of a mechanism for enhancing attentional control in PSZ, which could be utilized by pro-cognitive interventions. Thus, the current paradigm is suitable to reveal both preserved and compromised cognitive component processes in schizophrenia.

ABSTRACT Studying the visual system with fMRI often requires using localizer paradigms to define regions of interest (ROIs). However, the considerable interindividual variability of the cerebral cortex represents a crucial confound for group-level analyses. Cortex-based alignment (CBA) techniques reliably reduce interindividual macroanatomical variability. Yet, their utility has not been assessed for visual field localizer paradigms, which map specific parts of the visual field within retinotopically organized visual areas. We evaluated CBA for an attention-enhanced visual field localizer mapping homologous parts of each visual quadrant in 50 participants. We compared CBA with volume-based alignment and a surface-based analysis, which did not include macroanatomical alignment. CBA led to the strongest increase in the probability of activation overlap (up to 40 percent). On the group level, CBA led to the most consistent increase in ROI size while preserving vertical ROI symmetry. Overall, our results indicate, that in addition to the increased signal-to-noise ratio of a surface-based analysis macroanatomical alignment considerably improves statistical power. These findings confirm and extend the utility of CBA for the study of the visual system in the context of group analyses. CBA should be particularly relevant when studying neuropsychiatric disorders with abnormally increased interindividual macroanatomical variability.

ABSTRACT BACKGROUND Persistent deficits in working memory (WM) and attention have considerable clinical and functional impact in people with bipolar disorder (PBD). Understanding the neurocognitive underpinnings of these interacting cognitive constructs might facilitate the discovery of more effective pro-cognitive interventions. Therefore, we employed a paradigm designed for jointly studying attentional control and WM encoding. METHODS We used a visuospatial change-detection task using four Gabor Patches with differing orientations in 63 euthymic PBD and 76 healthy controls (HCS), which investigated attentional competition during WM encoding. To manipulate bottom-up attention using stimulus salience, two Gabor patches flickered, which were designated as either targets or distractors. To manipulate top-down attention, the Gabor patches were preceded by either a predictive or a non-predictive cue for the target locations. RESULTS Across all task conditions, PBD stored significantly less information in visual WM than HCS (significant effect of group). However, we observed no significant group by salience or group by cue interactions. This indicates that impaired WM was not caused by deficits in attentional control. CONCLUSIONS Our results imply that while WM is disturbed in PBD, attentional prioritization of salient targets and distractors as well as the utilization of external top-down cues were not compromised. Consequently, the control of attentional selection appears be intact. These findings provide important constraints for models of WM dysfunction in PBD by indicating that later stages of WM encoding are likely primarily impaired. We also demonstrate that selective attention is not among the main sources of cognitive impairment in PBD.