Cardiac cell fate control by the imidazoline I1 receptor/nischarin : application in cardiac pathology

La moxonidine, un médicament antihypertenseur sympatholytique de type imidazolinique, agit au niveau de la médulla du tronc cérébral pour diminuer la pression artérielle, suite à l’activation sélective du récepteur aux imidazolines I1 (récepteur I1, aussi nommé nischarine). Traitement avec de la moxonidine prévient le développement de l’hypertrophie du ventricule gauche chez des rats hypertendus (SHR), associé à une diminution de la synthèse et une élévation transitoire de la fragmentation d’ADN, des effets antiprolifératifs et apoptotiques. Ces effets se présentent probablement chez les fibroblastes, car l’apoptose des cardiomyocytes pourrait détériorer la fonction cardiaque. Ces effets apparaissent aussi avec des doses non hypotensives de moxonidine, suggérant l’existence d’effets cardiaques directes. Le récepteur I1 se trouvé aussi dans les tissus cardiaques; son activation ex vivo par la moxonidine stimule la libération de l’ANP, ce qui montre que les récepteurs I1 cardiaques sont fonctionnels malgré l’absence de stimulation centrale. Sur la base de ces informations, en plus du i) rôle des peptides natriurétiques comme inhibiteurs de l’apoptose cardiaque et ii) des études qui lient le récepteur I1 avec la maintenance de la matrix extracellulaire, on propose que, à part les effets sympatholytiques centrales, les récepteurs I1 cardiaques peuvent contrôler la croissance-mort cellulaire. L’activation du récepteur I1 peut retarder la progression des cardiopathies vers la défaillance cardiaque, en inhibant des signaux mal adaptatifs de prolifération et apoptose. Des études ont été effectuées pour : 1. Explorer les effets in vivo sur la structure et la fonction cardiaque suite au traitement avec moxonidine chez le SHR et le hamster cardiomyopathique. 2. Définir les voies de signalisation impliquées dans les changements secondaires au traitement avec moxonidine, spécifiquement sur les marqueurs inflammatoires et les voies de signalisation régulant la croissance et la survie cellulaire (MAPK et Akt). 3. Explorer les effets in vitro de la surexpression et l’activation du récepteur I1 sur la survie cellulaire dans des cellules HEK293. 4. Rechercher la localisation, régulation et implication dans la croissance-mort cellulaire du récepteur I1 in vitro (cardiomyocytes et fibroblastes), en réponse aux stimuli associés au remodelage cardiaque : norépinephrine, cytokines (IL-1β, TNF-α) et oxydants (H2O2). Nos études démontrent que la moxonidine, en doses hypotensives et non-hypotensives, améliore la structure et la performance cardiaque chez le SHR par des mécanismes impliquant l’inhibition des cytokines et des voies de signalisation p38 MAPK et Akt. Chez le hamster cardiomyopathique, la moxonidine améliore la fonction cardiaque, module la réponse inflammatoire/anti-inflammatoire et atténue la mort cellulaire et la fibrose cardiaque. Les cellules HEK293 surexprimant la nischarine survivent et prolifèrent plus en réponse à la moxonidine; cet effet est associé à l’inhibition des voies ERK, JNK et p38 MAPK. La surexpression de la nischarine protège aussi de la mort cellulaire induite par le TNF-α, l’IL-1β et le H2O2. En outre, le récepteur I1 s’exprime dans les cardiomyocytes et fibroblastes, son activation inhibe la mort des cardiomyocytes et la prolifération des fibroblastes induite par la norépinephrine, par des effets différentiels sur les MAPK et l’Akt. Dans des conditions inflammatoires, la moxonidine/récepteur aux imidazolines I1 protège les cardiomyocytes et facilite l’élimination des myofibroblastes par des effets contraires sur JNK, p38 MAPK et iNOS. Ces études démontrent le potentiel du récepteur I1/nischarine comme cible anti-hypertrophique et anti-fibrose à niveau cardiaque. L’identification des mécanismes cardioprotecteurs de la nischarine peut amener au développement des traitements basés sur la surexpression de la nischarine chez des patients avec hypertrophie ventriculaire. Finalement, même si l’effet antihypertenseur des agonistes du récepteur I1 centraux est salutaire, le développement de nouveaux agonistes cardiosélectifs du récepteur I1 pourrait donner des bénéfices additionnels chez des patients non hypertendus.

Time Discretization of the SST-generalized Navier-Stokes Equations: Positive and Negative Results

In the theory of the Navier-Stokes equations, the proofs of some basic known results, like for example the uniqueness of solutions to the stationary Navier-Stokes equations under smallness assumptions on the data or the stability of certain time discretization schemes, actually only use a small range of properties and are therefore valid in a more general context. This observation leads us to introduce the concept of SST spaces, a generalization of the functional setting for the Navier-Stokes equations. It allows us to prove (by means of counterexamples) that several uniqueness and stability conjectures that are still open in the case of the Navier-Stokes equations have a negative answer in the larger class of SST spaces, thereby showing that proof strategies used for a number of classical results are not sufficient to affirmatively answer these open questions. More precisely, in the larger class of SST spaces, non-uniqueness phenomena can be observed for the implicit Euler scheme, for two nonlinear versions of the Crank-Nicolson scheme, for the fractional step theta scheme, and for the SST-generalized stationary Navier-Stokes equations. As far as stability is concerned, a linear version of the Euler scheme, a nonlinear version of the Crank-Nicolson scheme, and the fractional step theta scheme turn out to be non-stable in the class of SST spaces. The positive results established in this thesis include the generalization of classical uniqueness and stability results to SST spaces, the uniqueness of solutions (under smallness assumptions) to two nonlinear versions of the Euler scheme, two nonlinear versions of the Crank-Nicolson scheme, and the fractional step theta scheme for general SST spaces, the second order convergence of a version of the Crank-Nicolson scheme, and a new proof of the first order convergence of the implicit Euler scheme for the Navier-Stokes equations. For each convergence result, we provide conditions on the data that guarantee the existence of nonstationary solutions satisfying the regularity assumptions needed for the corresponding convergence theorem. In the case of the Crank-Nicolson scheme, this involves a compatibility condition at the corner of the space-time cylinder, which can be satisfied via a suitable prescription of the initial acceleration.

Identifikation spezieller Funktionen, die durch Rodriguesformeln gegeben sind

Es ist allgemein bekannt, dass sich zwei gegebene Systeme spezieller Funktionen durch Angabe einer Rekursionsgleichung und entsprechend vieler Anfangswerte identifizieren lassen, denn computeralgebraisch betrachtet hat man damit eine Normalform vorliegen. Daher hat sich die interessante Forschungsfrage ergeben, Funktionensysteme zu identifizieren, die über ihre Rodriguesformel gegeben sind. Zieht man den in den 1990er Jahren gefundenen Zeilberger-Algorithmus für holonome Funktionenfamilien hinzu, kann die Rodriguesformel algorithmisch in eine Rekursionsgleichung überführt werden. Falls die Funktionenfamilie überdies hypergeometrisch ist, sogar laufzeiteffizient. Um den Zeilberger-Algorithmus überhaupt anwenden zu können, muss es gelingen, die Rodriguesformel in eine Summe umzuwandeln. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Umwandlung einer Rodriguesformel in die genannte Normalform für den kontinuierlichen, den diskreten sowie den q-diskreten Fall vollständig. Das in Almkvist und Zeilberger (1990) angegebene Vorgehen im kontinuierlichen Fall, wo die in der Rodriguesformel auftauchende n-te Ableitung über die Cauchysche Integralformel in ein komplexes Integral überführt wird, zeigt sich im diskreten Fall nun dergestalt, dass die n-te Potenz des Vorwärtsdifferenzenoperators in eine Summenschreibweise überführt wird. Die Rekursionsgleichung aus dieser Summe zu generieren, ist dann mit dem diskreten Zeilberger-Algorithmus einfach. Im q-Fall wird dargestellt, wie Rekursionsgleichungen aus vier verschiedenen q-Rodriguesformeln gewonnen werden können, wobei zunächst die n-te Potenz der jeweiligen q-Operatoren in eine Summe überführt wird. Drei der vier Summenformeln waren bislang unbekannt. Sie wurden experimentell gefunden und per vollständiger Induktion bewiesen. Der q-Zeilberger-Algorithmus erzeugt anschließend aus diesen Summen die gewünschte Rekursionsgleichung. In der Praxis ist es sinnvoll, den schnellen Zeilberger-Algorithmus anzuwenden, der Rekursionsgleichungen für bestimmte Summen über hypergeometrische Terme ausgibt. Auf dieser Fassung des Algorithmus basierend wurden die Überlegungen in Maple realisiert. Es ist daher sinnvoll, dass alle hier aufgeführten Prozeduren, die aus kontinuierlichen, diskreten sowie q-diskreten Rodriguesformeln jeweils Rekursionsgleichungen erzeugen, an den hypergeometrischen Funktionenfamilien der klassischen orthogonalen Polynome, der klassischen diskreten orthogonalen Polynome und an der q-Hahn-Klasse des Askey-Wilson-Schemas vollständig getestet werden. Die Testergebnisse liegen tabellarisch vor. Ein bedeutendes Forschungsergebnis ist, dass mit der im q-Fall implementierten Prozedur zur Erzeugung einer Rekursionsgleichung aus der Rodriguesformel bewiesen werden konnte, dass die im Standardwerk von Koekoek/Lesky/Swarttouw(2010) angegebene Rodriguesformel der Stieltjes-Wigert-Polynome nicht korrekt ist. Die richtige Rodriguesformel wurde experimentell gefunden und mit den bereitgestellten Methoden bewiesen. Hervorzuheben bleibt, dass an Stelle von Rekursionsgleichungen analog Differential- bzw. Differenzengleichungen für die Identifikation erzeugt wurden. Wie gesagt gehört zu einer Normalform für eine holonome Funktionenfamilie die Angabe der Anfangswerte. Für den kontinuierlichen Fall wurden umfangreiche, in dieser Gestalt in der Literatur noch nie aufgeführte Anfangswertberechnungen vorgenommen. Im diskreten Fall musste für die Anfangswertberechnung zur Differenzengleichung der Petkovsek-van-Hoeij-Algorithmus hinzugezogen werden, um die hypergeometrischen Lösungen der resultierenden Rekursionsgleichungen zu bestimmen. Die Arbeit stellt zu Beginn den schnellen Zeilberger-Algorithmus in seiner kontinuierlichen, diskreten und q-diskreten Variante vor, der das Fundament für die weiteren Betrachtungen bildet. Dabei wird gebührend auf die Unterschiede zwischen q-Zeilberger-Algorithmus und diskretem Zeilberger-Algorithmus eingegangen. Bei der praktischen Umsetzung wird Bezug auf die in Maple umgesetzten Zeilberger-Implementationen aus Koepf(1998/2014) genommen. Die meisten der umgesetzten Prozeduren werden im Text dokumentiert. Somit wird ein vollständiges Paket an Algorithmen bereitgestellt, mit denen beispielsweise Formelsammlungen für hypergeometrische Funktionenfamilien überprüft werden können, deren Rodriguesformeln bekannt sind. Gleichzeitig kann in Zukunft für noch nicht erforschte hypergeometrische Funktionenklassen die beschreibende Rekursionsgleichung erzeugt werden, wenn die Rodriguesformel bekannt ist.

Förderung des kritischen Denkens thailändischer Deutschlernender durch Training des kritischen Lesens im Deutschunterricht

Die vorliegende Dissertation untersucht das Leseverhalten thailändischer Deutschlernender mit dem Ziel, ihre Fähigkeit zum kritischen Lesen unter Anwendung des MURDER-Schemas im fremdsprachlichen Deutschunterricht zu fördern. Neben der Lesefertigkeit soll aufgrund der bestehenden Zusammenhänge zusätzlich das kritische Denken der Lernenden gefördert werden.

Proyección y competitividad en la empresa COLVINSA S.A., en los próximos 5 años

Teniendo en cuenta que los cambios en la economía empresarial se suceden a un ritmo acelerado, la labor de planeamiento se ve seriamente impactada, por esta razón, no se recomienda realizar el planeamiento estratégico clásico, sino utilizar la Prospectiva que siendo una disciplina nueva en nuestro medio, a nivel mundial se viene aplicando desde inicios del Siglo XX. Con la utilización de esta metodología se muestran escenarios posibles y probables. Es aquí donde la Prospectiva produce su mayor beneficio pues es posible minimizar el riesgo, basados en una visión del futuro. En el presente trabajo se muestra de cómo es aplicado un estudio prospectivo y de competitividad a una empresa autogestionada , como es La Compañía Colombiana de Envases Industriales S.A. COLVINSA. Aquí se hace una aproximación conceptual del entorno actual y la turbulencia al interior, para así lograr el resultado final, escenarios futuros llevados a cinco años. Suministrando los elementos para que COLVINSA haga una ruptura en su esquema actual de trabajo y producción. En pocas palabras condiciones de competitividad favorables con diferenciación, reconocimiento y liderazgo en el mercado.

Asociación entre relaciones románticas y la calidad de sueño percibida por jóvenes universitarios

Introducción: Uno de los aspectos con mayor variación durante la adolescencia es el sueño, el cual se ve afectado por factores biológicos así como por los estados afectivos y emocionales. En esta etapa, los individuos establecen sus primeras relaciones sentimentales románticas, vínculos esenciales para la maduración de las relaciones sociales y psicosexuales. Este trabajo busca determinar la asociación existente entre las relaciones sentimentales románticas y sus características, con la calidad sueño percibida por los jóvenes. Metodología: Estudio realizado en una población de 1794 estudiantes de ciencias de la salud entre los 18 y 25 años de edad en Bogotá, Colombia, entre 2012 y 2013. Se obtuvo una muestra probabilística con asignación proporcional de 443 sujetos, estratificada por programa académico y sexo. Utilizando dos cuestionarios de auto reporte se exploraron las características de las relaciones sentimentales y la calidad de sueño percibida. Resultados: El 64% (IC 95%: 59,4-68,9%) de la población estudiada se encontró en una relación sentimental romántica. Estos sujetos tuvieron latencias de sueño prolongadas con menor frecuencia que quienes no tenían en una relación (p <0,05). La calidad de sueño percibida se asoció al nivel de satisfacción que tuvieron los sujetos en su relación, así como la atracción por su pareja. Rasgos obsesivos, ansiosos, temerosos y evitativos en la relación disminuyeron la calidad de sueño percibida. Conclusión: Las relaciones sentimentales románticas y sus características se asocian con la calidad de sueño percibida por los individuos. Se requieren estudios que determinen causalidad en esta asociación y definan potenciales estrategias de intervención al respecto.

Impacto en la calidad de la Inducción anestésica con premedicación en pacientes pediatricos

La inducción anestésica en niños es uno de los mayores retos para los anestesiólogos ya que es la fase más estresante del período perioperatorio para el paciente pediátrico. Existen diferentes intervenciones para minimizar la ansiedad perioperatoria y aumentar la cooperación del paciente pediátrico con la inducción anestésica. Entre las intervenciones exitosas la premedicación farmacológica con midazolam ha mostrado grandes beneficios en pacientes pediátricos. Metodología: Se realizó un estudio de casos y controles en pacientes pediátricos llevados a cirugía en la Fundación Cardioinfantil entre 2011-2014. Por medio de muestreo aleatorio por conveniencia se tomaron como casos pacientes con premedicación y controles pacientes sin premedicación. El éxito en la inducción se midió por medio de la escala ICC, usada a nivel mundial. Resultados: El promedio de edad fue 4.9 σ 3.01 años para los casos y 5.02σ3.2 años para controles, presentaron la misma distribución por género, 40.6% femenino, 59.3% masculino. El éxito de la inducción anestésica con midazolam mostró resultados significativos (OR 7.3 IC95% 4.3 – 12.5 p0,000), en hombres (OR 9.44 IC95%4.5 – 19.8 p0,000), en menores de 5 años (OR 10.33 IC95% 5.07 – 21.04 p0,000), en pacientes con antecedentes quirúrgicos (OR 12.2 IC95% 5.28 – 27.8 p0.000) o anestesias previas (OR 7.9 IC95% 4.4 – 14.4 p0,000). Discusión: El midazolam como agente farmacológico usado para premedicación en pacientes pediátricos presenta resultados exitosos contundentes, por lo cual debe usarse en todos los casos.

Entorno virtual para el aprendizaje y la evaluación automática en bases de datos

La enseñanza y evaluación automática a través de un sistema Computer Based Assessment (CBA) requiere de software especializado que se adapte a la tipología de actividades a tratar y evaluar. En esta tesis se ha desarrollado un entorno CBA que facilita el aprendizaje y evaluación de los principales temas de una asignatura de bases de datos. Para ello se han analizado las herramientas existentes en cada uno de estos temas (Diagramas Entidad/Relación, diagramas de clases, esquemas de bases de datos relacionales, normalización, consultas en álgebra relacional y lenguaje SQL) y para cada uno de ellos se ha analizado, diseñado e implementado un módulo de corrección y evaluación automática que aporta mejoras respecto a los existentes. Estos módulos se han integrado en un mismo entorno al que hemos llamado ACME-DB.

Selfish genetic elements favor the evolution of a distinction between soma and germline

Many multicellular organisms have evolved a dedicated germline. This can benefit the whole organism, but its advantages to genetic parasites have not been explored. Here I model the evolutionary success of a selfish element, such as a transposable element or endosymbiont, which is capable of creating or strengthening a germline-soma distinction in a primitively multicellular host, and find that it will always benefit the element to do so. Genes causing germline sequestration can therefore spread in a population even if germline sequestration is maladaptive for the host organism. Costly selfish elements are expected to survive only in sexual populations, so sexual species may experience an additional push toward germline-soma distinction, and hence toward cell differentiation and multicellularity.

Reprogramming the cell cycle machinery to treat cardiovascular disease

Coronary artery disease is one of the most common heart pathologies. Restriction of blood flow to the heart by atherosclerotic lesions, leading to angina pectoris and myocardial infarction, damages the heart, resulting in impaired cardiac function. Damaged myocardium is replaced by scar tissue since surviving cardiomyocytes are unable to proliferate to replace lost heart tissue. Although narrowing of the coronary arteries can be treated successfully using coronary revascularisation procedures, re-occlusion of the treated vessels remains a significant clinical problem. Cell cycle control mechanisms are key in both the impaired cardiac repair by surviving cardiomyocytes and re-narrowing of treated vessels by maladaptive proliferation of vascular smooth muscle cells. Strategies targeting the cell cycle machinery in the heart and vasculature offer promise both for the improvement of cardiac repair following MI and the prevention of restenosis and bypass graft failure following revascularisation procedures.

The roles of persistence and perseveration in psychopathology

Two constructs were hypothesized to be of importance in psychological disorders: persistence (the ability to keep going to reach a goal, even when the task is difficult or drawn out) and perseveration (the tendency to continue a behavior, even when it ceases to be effective or rewarding). These are contrasted with perfectionism (having high standards for oneself or others). A measure was developed to address these constructs (the Persistence, Perseveration and Perfectionism Questionnaire; PPPQ). The PPPQ was administered to 325 nonclinical participants, alongside a measure of psychological disturbance. Factor analysis resulted in a 22-item version of the measure, consisting of subscales with good psychometric properties corresponding to the 3 theoretical constructs. Persistence was associated with lower levels of psychopathology, whereas perseveration was associated with higher levels of psychopathology. Perfectionism was weakly associated with psychopathology. Further work is needed to develop these constructs with clinical groups, but the findings support the hypothesis that persistence is an adaptive construct whereas perseveration is maladaptive.

A longitudinal investigation of maternal and child 'anxious cognitions'

Overestimation of threat and underestimation of coping have been frequently reported amongst anxious adults and children. The current study examines the longitudinal relationship between mothers' anxious cognitions and expectations about their child, and children's anxious cognitions. 54 children (aged 10-11 years) and their mothers reported on their interpretation of ambiguous scenarios at two time points. Mothers also reported on their expectations about their child's reaction to ambiguous situations. Significant cross-sectional associations were found between mother and child anticipation of distress. Associations were most consistent between mothers' expectations and children's cognitions. Furthermore, based on regression analyses, mothers' expectations predicted change in children's anxious cognitions over time. Evidence for a reciprocal relationship, that child cognitions predict change in mothers' expectations, was found for girls. The results provide empirical support for potential influences on the development of children's 'anxious cognitive style,' and suggest targets for preventing and reducing maladaptive cognitions in children.

'Anxious cognitions' in children: an exploration of associations and mediators

To investigate sources of influences connecting mothers' and their children's anxious cognitions, 65 children (aged 10 to 11 years) completed self-report measures of anxiety. Children and mothers responded to an ambiguous scenario questionnaire and measures of parenting style and life events. Mothers also reported expectations about their child's reaction to ambiguous situations. Mothers' and children's threat cognitions were significantly correlated (r = .31), and partially mediated by mothers' expectations about their child. Mothers' anticipated distress was associated with expectations for their child's distress, which was associated with the child's own anticipated distress. Parenting and life events were significantly associated with children's interpretative bias, but did not mediate the intergenerational association in interpretative bias. The results suggest influences on children's 'anxious cognitive style' and potential targets for preventing and reducing maladaptive cognitions in children.

Pseudogene rescue: an adaptive mechanism of codon reassignment

Alterations to the genetic code – codon reassignments – have occurred many times in life’s history, despite the fact that genomes are coadapted to their genetic codes and therefore alterations are likely to be maladaptive. A potential mechanism for adaptive codon reassignment, which could trigger either a temporary period of codon ambiguity or a permanent genetic code change, is the reactivation of a pseudogene by a nonsense suppressor mutant transfer RNA. I examine the population genetics of each stage of this process and find that pseudogene rescue is plausible and also readily explains some features of extant variability in genetic codes.

Pupal parasitoid attack influences the relative fitness of Drosophila that have encapsulated larval parasitoids

1. The evolution of host resistance to parasitoid attack will be constrained by two factors: the costs of the ability to defend against attack, and the costs of surviving actual attack. These factors have been investigated using Drosophila melanogaster and its parasitoids as a model system. The costs of defensive ability are expressed as a trade-off with larval competitive ability, whereas the costs of actual defence are exhibited in terms of reduced adult fecundity and size. 2. The costs of actual defence may be ameliorated by the host-choice decisions made by Pachycrepoideus vindemiae, a pupal parasitoid. If larvae that have successfully encapsulated a parasitoid develop into poorer quality hosts, then these may be rejected by ovipositing pupal parasitoids. 3. Pupae developing from larvae that have encapsulated the parasitoid Asobara tabida are smaller and have relatively thinner puparia. Thinner puparia are likely to be associated with a reduction in mechanical strength and possibly with a decrease in desiccation tolerance. 4. Pachycrepoideus vindemiae that develop in capsule-bearing pupae are smaller than those that emerge from previously unattacked hosts. This supports the prediction that ovipositing female P. vindemiae should avoid attacking capsule-bearing hosts. However, in choice experiments with 1-day-old pupae, P. vindemiae females oviposited preferentially in hosts containing a capsule, whereas there was no preference found with 4-day-old hosts. This appears to be a maladaptive host choice decision, as the female pupal parasitoids are preferentially attacking hosts that will result in a reduction of their own fitness. 5. The increased likelihood of attack by a pupal parasitoid is another cost of actual defence against larval parasitoid attack.