Oxidation products of lipids, proteins, and DNA in the blood, plasma, and urine of rats were measured as part of a comprehensive, multilaboratory validation study searching for noninvasive biomarkers of oxidative stress. This article is the second report of the nationwide Biomarkers of Oxidative Stress Study using acute CCl4 poisoning as a rodent model for oxidative stress. The time-dependent (2, 7, and 16 h) and dose-dependent (120 and 1200 mg/kg i.p.) effects of CCl4 on concentrations of lipid hydroperoxides, TBARS, malondialdehyde (MDA), isoprostanes, protein carbonyls, methionine sulfoxidation, tyrosine products, 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG), leukocyte DNA-MDA adducts, and DNA-strand breaks were investigated to determine whether the oxidative effects of CCl4 would result in increased generation of these oxidation products. Plasma concentrations of MDA and isoprostanes (both measured by GC-MS) and urinary concentrations of isoprostanes (measured with an immunoassay or LC/MS/MS) were increased in both low-dose and high-dose CCl4-treated rats at more than one time point. The other urinary markers (MDA and 8-OHdG) showed significant elevations with treatment under three of the four conditions tested. It is concluded that measurements of MDA and isoprostanes in plasma and urine as well as 8-OHdG in urine are potential candidates for general biomarkers of oxidative stress. All other products were not changed by CCl4 or showed fewer significant effects.

Abstract The COVID-19 pandemic caused by the β-coronavirus SARS-CoV-2 has made the development of safe and effective vaccines a critical global priority. To date, four vaccines have already been approved by European and American authorities for preventing COVID-19 but the development of additional vaccine platforms with improved supply and logistics profiles remains a pressing need. Here we report the preclinical evaluation of a novel COVID-19 vaccine candidate based on the electroporation of engineered, synthetic cDNA encoding a viral antigen in the skeletal muscle, a technology previously utilized for cancer vaccines. We constructed a set of prototype DNA vaccines expressing various forms of the SARS-CoV-2 Spike (S) protein and assessed their immunogenicity in animal models. Among them, COVID- e Vax – a DNA plasmid encoding a secreted monomeric form of SARS-CoV-2 S protein RBD – induced the most potent anti-SARS-CoV-2 neutralizing antibody responses (including against the current most common variants of concern) and a robust T cell response. Upon challenge with SARS-CoV-2, immunized K18-hACE2 transgenic mice showed reduced weight loss, improved pulmonary function and significantly lower viral replication in the lungs and brain. COVID- e Vax conferred significant protection to ferrets upon SARS-CoV-2 challenge. In summary, this study identifies COVID- e Vax as an ideal COVID-19 vaccine candidate suitable for clinical development. Accordingly, a combined phase I-II trial has recently started in Italy.

Inflammatory bowel diseases (IBD) are complex disorders. Iron accumulates in the inflamed tissue of IBD patients, yet neither a mechanism for the accumulation nor its implication on the course of inflammation are known. We hypothesized that the inflammation modifies iron homeostasis, affects tissue iron distribution and that this in turn perpetuates the inflammation.This study analyzed human biopsies, animal models and cellular systems to decipher the role of iron homeostasis in IBD.We found inflammation-mediated modifications of iron distribution, and iron-decoupled activation of the iron regulatory protein (IRP)1. To understand the role of IRP1 in the course of this inflammation-associated iron pattern, a novel cellular co-culture model was established, that replicated the iron-pattern observed in vivo, and supported involvement of nitric oxide in the activation of IRP1 and the typical iron pattern in inflammation. Importantly, deletion of IRP1 from an IBD mouse model completely abolished both, the misdistribution of iron and intestinal inflammation.These findings suggest that IRP1 plays a central role in the coordination of the inflammatory response in the intestinal mucosa and that it is a viable candidate for therapeutic intervention in IBD.

Abstract rVSV-ΔG-SARS-CoV-2-S is a clinical stage (Phase 2) replication competent recombinant vaccine against SARS-CoV-2. Nonclinical safety, immunogenicity and efficacy studies were conducted in 4 animal species, using multiple dose levels (up to 10 8 PFU/animal) and various dosing regimens. There were no treatment related mortalities in any study, or any noticeable clinical signs. Compared to unvaccinated controls, hematology and biochemistry parameters were unremarkable and no adverse histopathological findings gave cause for safety concern in any of the studies. There was no viral shedding in urine, nor viral RNA detected in whole blood or serum samples 7 days post vaccination. The rVSV-ΔG-SARS-CoV-2-S vaccine immune response gave rise to neutralizing antibodies, cellular immune response, and increased lymphocytic cellularity in the spleen germinal centers and regional lymph node. No evidence for neurovirulence was found in C57BL/6 immune competent mice or in highly sensitive IFNAR KO mice. Vaccine virus replication and distribution in K18 hACE2 transgenic mice showed a gradual clearance from the vaccination site with no vaccine virus recovered from the lungs. The rVSV-ΔG-SARS-CoV-2-S vaccine was well tolerated locally and systemically and elicited an effective immunogenic response up to the highest dose tested, supporting further clinical development.

Summary Colonic goblet cells are specialized epithelial cells that secrete mucus to form a barrier between the host and its microbiota, thus preventing bacterial invasion and inflammation. How goblet cells control the amount of mucus they secrete is unclear. We found that constitutive activation of autophagy in mice via Beclin 1 led to production of a thicker and less penetrable mucus layer by reducing endoplasmic reticulum (ER) stress. Accordingly, inhibiting Beclin 1-induced autophagy via Bcl-2 impaired mucus secretion. Furthermore, alleviating intestinal ER stress with a bile acid, or activating the unfolded protein response (UPR) pharmacologically via eIF2α phosphorylation, led to excessive mucus production. Over-production of mucus altered the gut microbiome, with expansion of mucus-utilizing bacteria, and protected from intestinal inflammation. Thus, ER stress is a cell-intrinsic switch that limits mucus secretion, while autophagy maintains proper mucus secretion and intestinal homeostasis by relieving ER stress.

This study aims to assess the thermal safety profile of the BeShape One Device, a noninvasive, high-intensity, non-focused ultrasound device designed for reducing waist circumference. This device possesses several features that distinguish it from other commercial ultrasound-based fat reduction devices. The study focuses on evaluating temperature-related physiological changes through thermal safety analysis and histopathology in a swine model.

Reducing scar size after severe burn injuries is an important and challenging medical, technology and social problem. We have developed a battery-powered pulsed electric field (PEF) device and surface needle electrode applicator to deliver pulsed electric fields to the healing dorsal burn wound in rats. PEF was used to treat residual burn wounds caused by metal contact in rats starting 10 days after the injury for 4 months every 11 or 22 days for 4 months using varying time applied voltages at 250-350V range, 400mA current, 40 pulses, 70 μs duration each, delivered at pulse repetition frequency 10 Hz at 5 locations inside the wound. We found 40-45% reduction in the scar size in comparison with untreated controls in both upper and lower dorsal locations on rats' backs two months after the last PEF application. We have not detected significant histopathological differences in the center of the scars besides the thickness of the newly generated epidermis, which was thicker in the PEF treated group.We showed that minimally invasively applied pulsed electric fields through needle electrodes are effective method and device for treating residual burn wounds in the rat model, reducing the size of the resulting scars, without any adverse reaction.