Comparative analysis of the value of allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation in acute myeloid leukemia with monosomal karyotype versus other cytogenetic risk categories

To determine to what extent allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation (alloHSCT) quantitatively reduces relapse in acute myeloid leukemia with monosomal karyotype (MK-AML) compared with alternative postremission therapy and how it compares with other cytogenetic subcategories.

Phenotypic and functional analysis of human fetal liver hematopoietic stem cells in culture

Steady-state hematopoiesis and hematopoietic transplantation rely on the unique potential of stem cells to undergo both self-renewal and multilineage differentiation. Fetal liver (FL) represents a promising alternative source of hematopoietic stem cells (HSCs), but limited by the total cell number obtained in a typical harvest. We reported that human FL nonobese diabetic/severe combined immunodeficient (NOD/SCID) repopulating cells (SRCs) could be expanded under simple stroma-free culture conditions. Here, we sought to further characterize FL HSC/SRCs phenotypically and functionally before and following culture. Unexpanded or cultured FL cell suspensions were separated into various subpopulations. These were tested for long-term culture potential and for in vivo repopulating function following transplantation into NOD/SCID mice. We found that upon culture of human FL cells, a tight association between classical stem cell phenotypes, such as CD34(+) /CD38(-) and/or side population, and NOD/SCID repopulating function was lost, as observed with other sources. Although SRC activity before and following culture consistently correlated with the presence of a CD34(+) cell population, we provide evidence that, contrary to umbilical cord blood and adult sources, stem cells present in both CD34(+) and CD34(-) FL populations can sustain long-term hematopoietic cultures. Furthermore, upon additional culture, CD34-depleted cell suspensions, devoid of SRCs, regenerated a population of CD34(+) cells possessing SRC function. Our studies suggest that compared to neonatal and adult sources, the phenotypical characteristics of putative human FL HSCs may be less strictly defined, and reinforce the accumulated evidence that human FL represents a unique, valuable alternative and highly proliferative source of HSCs for clinical applications.

Expression of CD95 on mature leukocytes of MRL/lpr mice after transplantation of genetically modified bone marrow stem cells

Bone marrow transplantation (BMT) is commonly used for the treatment of severe haematological and immunological diseases. For instance, the autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS) caused by a complete expression defect of CD95 (Fas, APO-1) can be cured by allogeneic BMT. However, since this therapy may not generate satisfactory results when only partially compatible donors are available, we were interested in the development of a potential alternative treatment by using lentiviral gene transfer of a normal copy of CD95 cDNA in hematopoietic stem cells. Here, we show that this approach applied to MRL/lpr mice results in the expression of functional CD95 receptors on the surface of lymphocytes, monocytes, and granulocytes. This suggests that correction of CD95 deficiency can be achieved by gene therapy.

The stem-loop binding protein stimulates histone translation at an early step in the initiation pathway

Metazoan replication-dependent histone mRNAs do not have a poly(A) tail but end instead in a conserved stem-loop structure. Efficient translation of these mRNAs is dependent on the stem-loop binding protein (SLBP). Here we explore the mechanism by which SLBP stimulates translation in vertebrate cells, using the tethered function assay and analyzing protein-protein interactions. We show for the first time that translational stimulation by SLBP increases during oocyte maturation and that SLBP stimulates translation at the level of initiation. We demonstrate that SLBP can interact directly with subunit h of eIF3 and with Paip1; however, neither of these interactions is sufficient to mediate its effects on translation. We find that Xenopus SLBP1 functions primarily at an early stage in the cap-dependent initiation pathway, targeting small ribosomal subunit recruitment. Analysis of IRES-driven translation in Xenopus oocytes suggests that SLBP activity requires eIF4E. We propose a model in which a novel factor contacts eIF4E bound to the 5' cap and SLBP bound to the 3' end simultaneously, mediating formation of an alternative end-to-end complex.

Current developments in the use of stem cell for therapeutic neovascularisation: is the future therapy "cell-free"?

The plasticity and self-regenerative properties of stem cells have opened new avenues in regenerative medicine. Greater understanding of the biology of stem cells is followed by growing expectations of a rapid translation into alternative therapeutic options. Recent preclinical studies and clinical trials employing stem and progenitor cells from different sources have shown encouraging results. However, their underlying mechanisms are still poorly understood, the potential adverse effects and the discrepancy in efficacy remain to be further investigated. Their essential role in vessel regeneration has made endothelial progenitor cells (EPC) a suitable candidate for therapeutic applications aiming at tissue revascularisation. Recent evidence suggests that EPC contribute to neovascularisation not only by direct participation in tissue homeostasis but mainly via paracrine mechanisms. In future, novel therapeutic strategies could be based on EPC paracrine factors or synthetic factors, and replace cell transplantation.

Stem cell mobilization chemotherapy with gemcitabine is effective and safe in myeloma patients with bortezomib-induced neurotoxicity.

Vinorelbine chemotherapy with granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) stimulation is a widely applied non-myelosuppressive mobilization regimen in Switzerland for myeloma patients, but its neurotoxic potential limits its use in patients with bortezomib-induced polyneuropathy. In this single-center study, we alternatively evaluated safety and effectiveness of gemcitabine chemotherapy with G-CSF for mobilization of autologous stem cells. Between March 2012 and February 2013, all bortezomib-pretreated myeloma patients planned to undergo first-line high-dose melphalan chemotherapy received a single dose of 1250 mg/m(2) gemcitabine, with G-CSF started on day 4. The 24 patients in this study had received a median of four cycles of bortezomib-dexamethason-based induction. Bortezomib-related polyneuropathy was identified in 21 patients (88%) by clinical evaluation and a standardized questionnaire. Administration of gemcitabine mobilization did not induce new or aggravate pre-existing neuropathy. Stem cell mobilization was successful in all 24 patients, with a single day of apheresis being sufficient in 19 patients (78%). The median yield was 9.51 × 10(6) CD34+ cells/kg. Stem collection could be accomplished at day 8 in 67%. Our data suggest that single-dose gemcitabine together with G-CSF is an effective mobilization regimen in myeloma patients and a safe alternative non-myelosuppressive mobilization chemotherapy for myeloma patients with bortezomib-induced polyneuropathy.

Children with acute leukemia: A comparison of outcomes and cost-effectiveness from allogeneic blood stem cell and bone marrow transplantation

The relative merits of PBSCT versus BMT for children with standard and high risk hematologic malignancies remain unclear. In a retrospective single center study, we compared allogeneic peripheral blood stem cell transplantation (PBSCT) (n=30) with bone marrow transplantation (BMT) (n=110) in children with acute leukemia. We studied recipients of HLA matched sibling stem cells, and of stem cells from alternative donors (HLA mismatched and/or unrelated) and determined whether sourcing the stem cells from PB or marrow affected engraftment, incidence of acute and chronic GvHD, and disease-free survival at 1 year. Our results show a modest reduction in time to engraftment from PB stem cells and no greater risk of GvHD, but illustrate that the severity of the underlying disease is by far the greatest determinant of 1 year survival. Patients in the BMT group had a higher treatment success rate and lower costs than the recipients of the PBSCT within the standard but not the high risk disease group, where the treatment success rate and the cumulative costs were lower in the PBSCT group compared to the BMT group. Our current incremental cost-effectiveness ratio and analysis of uncertainty suggest that allogeneic transplantation of bone marrow grafts was a more cost-effective treatment option compared to peripheral blood stem cells in patients with standard risk childhood acute leukemia disease. For high risk disease our data are less prescriptive, since the differences were more limited and the range of costs much larger. Neither option demonstrated a clear advantage from a cost-effectiveness standpoint.^

Modelagem de um secador solar de produtos agrícolas com sistema de armazenagem de energia térmica

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, a secagem de produtos agrícolas com uso de secador solar representa uma alternativa promissora de baixo custo, reduzindo perdas e agregando valor aos produtos. Porém, devido à natureza periódica da radiação solar e das condições do tempo, nem sempre é viável sua utilização. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi a modelagem de um sistema auxiliar de armazenagem de energia térmica (SAET) em um secador solar, cuja finalidade é armazenar energia durante o dia para ser utilizada conforme necessário. Com base em registros de temperatura e umidade relativa, ambas do ar, de um secador solar, foi feito um estudo da termodinâmica dos processos envolvidos, a fim de propor meios para o dimensionamento do SAET. Foram explorados a estimativa do fluxo de massa de ar no secador, a modelagem da temperatura em função da radiação, e o dimensionamento para diferentes modos de operação do SAET, considerando o sistema ideal. Este dimensionamento tratou tanto do caso de fornecimento contínuo de fluxo de água preaquecida, como de uso de automação para controlar o fluxo. A estimativa de fluxo de ar no secador se aproximou de valores típicos encontrados na literatura. O dimensionamento do sistema, embora considerado ideal, mostra que a utilização do SAET melhora o desempenho do secador, servindo como parâmetro para melhor compreender o comportamento das variáveis durante seu funcionamento.

Reutilização de baterias automotivas como fonte alternativa de energia.

Atualmente um dos principais objetivos na área de pesquisa tecnológica é o desenvolvimento de soluções em favor do Meio Ambiente. Este trabalho tem por objetivo demonstrar a reutilização e consequentemente o aumento da vida útil de uma bateria Chumbo-Ácido, comumente instaladas em veículos automóveis, bem como beneficiar locais e usuários remotos onde o investimento na instalação de linhas de transmissão se torna inviável geográfica e economicamente, utilizando a luz solar como fonte de energia. No entanto a parte mais suscetível a falhas são as próprias baterias, justamente pela vida útil delas serem pequenas (em torno de 3 anos para a bateria automotiva) em comparação com o restante do sistema. Considerando uma unidade que já foi usada anteriormente, a possibilidade de falhas é ainda maior. A fim de diagnosticar e evitar que uma simples bateria possa prejudicar o funcionamento do sistema como um todo, o projeto considera a geração de energia elétrica por células fotovoltaicas e também contempla um sistema microcontrolado para leitura de dados utilizando o microcontrolador ATmega/Arduino, leitura de corrente por sensores de efeito hall da Allegro Systems, relés nas baterias para abertura e fechamento delas no circuito e um sistema de alerta para o usuário final de qual bateria está em falha e que precisa ser reparada e/ou trocada. Esse projeto foi montado na Ilha dos Arvoredos SP, distante da costa continental em aproximadamente 2,0km. Foram instaladas células solares e um banco de baterias, a fim de estudar o comportamento das baterias. O programa pôde diagnosticar e isolar uma das baterias que estava apresentando defeito, a fim de se evitar que a mesma viesse a prejudicar o sistema como um todo. Por conta da dificuldade de locomoção imposta pela geografia, foi escolhido o cartão SD para o armazenamento dos dados obtidos pelo Arduino. Posteriormente os dados foram compilados e analisados. A partir dos resultados apresentados podemos concluir que é possível usar baterias novas e baterias usadas em um mesmo sistema, de tal forma que se alguma das baterias apresentar uma falha o sistema por si só isolará a unidade.

A integração da indústria de energia elétrica na América do Sul: análise dos modelos técnicos e de regulamentação.

Os recursos energéticos naturais não estão distribuídos uniformemente pelo globo terrestre, e são raros os países que os têm na quantidade e na qualidade que necessitam para atender as suas necessidades. Ante a essa realidade, o comércio de energéticos tem sido a forma principal de acesso dos países que não os dispõem em relação as suas necessidades. Esse comércio, que muitas vezes é regido por tratados ou acordos firmados entre países ou blocos econômicos regionais, diversificou-se, traspassou fronteiras e, atualmente, tornou-se um item significativo nas pautas de exportações de vários países. A evolução desse comércio tem a favor a alternativa de integração por meio de interconexões estratégicas de redes e da constituição de mercados comuns, que viabilizam a exploração do potencial de complementariedade energética de forma mais racional. Diante desse contexto, esta dissertação apresenta um estudo exploratório que avalia o estado da arte da integração energética sul-americana e faz análises dos modelos técnicos, das regulamentações, das regulações regionais e multilaterais estabelecidas pelos blocos econômicos sul-americanos e pela Organização Mundial do Comércio. De forma complementar, o estudo verifica e apresenta os fatores que podem comprometer o avanço e a instituição de um futuro mercado comum de energia no continente, conclui pela viabilidade do prosseguimento de ações em prol da ampliação da integração da indústria de energia elétrica na América do Sul e tece recomendações. Os resultados e as recomendações deste trabalho oferecem um embasamento procedimental para a gestão e a atuação institucional dos envolvidos no processo de integração energética da indústria de energia elétrica da região sul americana.

Desempenho econômico de um sistema de produção de biomassa da cana energia

O uso da biomassa como fonte de energia elétrica corresponde a uma alternativa de grande importância para o planejamento estratégico do crescimento econômico de diversos países. A vasta extensão territorial e o clima favorável ao desenvolvimento da agricultura no Brasil trazem como vantagem o poder de planejar sua matriz energética utilizando variadas fontes primárias renováveis. A cana-de-açúcar destaca-se pela rusticidade e grande produtividade. O bagaço como um subproduto resultante do processamento da cana é utilizado como fonte para a cogeração de energia e pode contribuir significativamente para a descentralização das fontes de energia nacional. Com o desenvolvimento da tecnologia de etanol de segunda geração, a busca pela maior produção de biomassa ganha relevância. Os programas de melhoramento identificaram que se caso com redução de 25 a 35% da sacarose na cana, a planta teria um potencial de aumento de mais de 100% da biomassa. Os híbridos derivados de programas de melhoramento da espécie Saccharum spp., direcionados exclusivamente para a produção de biomassa, foram denominados de cana energia. Tendo em vista o potencial de produtividade da cultura e consequentemente de geração de energia, torna-se necessário conhecer se esse potencial se traduz em resultado econômico. Com esse enfoque, o objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade econômica da produção de biomassa da cana energia. Para tanto foi desenvolvido um modelo em planilha eletrônica e o modelo foi empregado na simulação de cenários e alternativas. A planilha integra modelos de balanço hídrico, produtividade da cultura e distribuição de chuvas, e suas relações com aspectos econômicos e produtivos. O preço de venda da biomassa, a produtividade da cultura e a distância de transporte se mostraram como os itens que mais influem sobre os indicadores de viabilidade econômica. Diferentemente da eficiência gerencial, a eficiência de campo corresponde a um fator de grande importância a ser considerado para reduzir o custo de produção. A análise da área de colheita como uma variável crítica indicou que existem módulos ideais para a utilização de máquinas agrícolas, reduzindo o seu custo operacional devido ao uso melhor atribuído das máquinas na propriedade. A análise da textura do solo como variável crítica mostrou que o cultivo da planta em diferentes tipos de solos reflete em diferentes custos operacionais, produtividade potencial e no montante de investimento. O ano de reforma corresponde a um fator crítico para a viabilização da atividade. Para o cenário base, o indicador de atratividade financeira apresenta um Valor Presente Líquido de 6,4 milhões de reais e uma Taxa Interna de Retorno de 15,2%, com um horizonte de 20 anos de produção. As análises de sensibilidade mostram que as variáveis que mais impactam nos indicadores de viabilidade econômica financeira são o preço de venda da biomassa e a produtividade média da lavoura.

Metabolomics analysis in rats with thiamine deficiency identifies key metabolites in vulnerable brain regions and suggests neural stem progenitor cells play a role in ameliorating metabolic dysfunction

La documentation scientifique fait état de la présence, chez l’adulte, de cellules souches et progénitrices neurales (CSPN) endogènes dans les zones sous-ventriculaire et sous-granulaire du cerveau ainsi que dans le gyrus denté de l’hippocampe. De plus, un postulat selon lequel il serait également possible de retrouver ce type de cellules dans la moelle épinière et le néocortex des mammifères adultes a été énoncé. L’encéphalopathie de Wernicke, un trouble neurologique grave toutefois réversible qui entraîne un dysfonctionnement, voire une défaillance du cerveau, est causée principalement par une carence importante en thiamine (CT). Des observations récentes laissent envisager que les facteurs en cause dans la prolifération et la différenciation des CSPN pourraient également jouer un rôle important lors d’un épisode de CT. L’hypothèse, selon laquelle l’identification de nouveaux métabolites entrant dans le mécanisme ou la séquence de réactions se soldant en une CT pourraient en faciliter la compréhension, a été émise au moyen d'une démarche en cours permettant d’établir le profil des modifications métaboliques qui surviennent en de telles situations. Cette approche a été utilisée pour constater les changements métaboliques survenus au niveau du foyer cérébral dans un modèle de rats déficients en thiamine (rats DT), particulièrement au niveau du thalamus et du colliculus inférieur (CI). La greffe de CSPN a quant à elle été envisagée afin d’apporter de nouvelles informations sur la participation des CSPN lors d’un épisode de CT et de déterminer les bénéfices thérapeutiques potentiels offerts par cette intervention. Les sujets de l’étude étaient répartis en quatre groupes expérimentaux : un premier groupe constitué de rats dont la CT était induite par la pyrithiamine (rats DTiP), un deuxième groupe constitué de rats-contrôles nourris ensemble (« pair-fed control rats » ou rats PFC) ainsi que deux groupes de rats ayant subi une greffe de CSPN, soit un groupe de rats DTiP greffés et un dernier groupe constitué de rats-contrôles (rats PFC) greffés. Les échantillons de foyers cérébraux (thalamus et CI) des quatre groupes de rats ont été prélevés et soumis à des analyses métabolomiques non ciblées ainsi qu’à une analyse visuelle par microscopie à balayage électronique (SEM). Une variété de métabolites-clés a été observée chez les groupes de rats déficients en thiamine (rats DTiP) en plus de plusieurs métabolites dont la documentation ne faisait pas mention. On a notamment constaté la présence d’acides biliaires, d’acide cynurénique et d’acide 1,9— diméthylurique dans le thalamus, alors que la présence de taurine et de carnosine a été observée dans le colliculus inférieur. L’étude a de plus démontré une possible implication des CSPN endogènes dans les foyers cérébraux du thalamus et du colliculus inférieur en identifiant les métabolites-clés ciblant les CSPN. Enfin, les analyses par SEM ont montré une amélioration notable des tissus à la suite de la greffe de CSPN. Ces constatations suggèrent que l’utilisation de CSPN pourrait s’avérer une avenue thérapeutique intéressante pour soulager la dégénérescence symptomatique liée à une grave carence en thiamine chez l’humain.

The electric vehicle, an alternative to the gasoline-powered car /

"HD 9710 Gen. ; 75-75 SP."

Donor pretreatment with progenipoietin-1 is superior to granulocyte colony-stimulating factor in preventing graft-versus-host disease after allogeneic stem cell transplantation

The granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) and Fit-3 receptor agonist progenipoietin-1 (ProGP-1) has potent effects on dendritic cell (DC) expansion and may be an alternative to G-CSF for the mobilization of stem cells for allogeneic stem cell transplantation (SCT). We studied the ability of stem cell grafts mobilized with this agent to induce graft-versus-host disease (GVHD) to minor and major histocompatibility antigens in the well-described B6 --> B6D2F1 SCT model. ProGP-1, G-CSIF, or control diluent was administered to donor B6 mice. ProGP-1 expanded all cell lineages in the spleen, and unseparated splenocytes from these animals produced large amounts of interleukin 10 (IL-10) and transforming growth factor beta (TGFbeta) whereas the expression of T-cell adhesion molecules was diminished. Transplantation survival was 0%, 50%, and 90% in recipients of control-, G-CSF-, and ProGP-1-treated allogeneic donor splenocytes, respectively (P < .0001). Donor pretreatment with ProGP-1 allowed a 4-fold escalation in T-cell dose over that possible with G-CSF. Donor CD4 T cells from allogeneic SCT recipients of ProGP-1 splenocytes demonstrated an anergic response to host antigen, and cytokine production (interferon gamma [IFNγ], IL-4, and IL-10) was also reduced while CD8 T-cell cytotoxicity to host antigens remained intact. Neither CD11c(hi) DCs nor CD11c(dim)/B220(hi) DCs from ProGP-1-treated animals conferred protection from GVHD when added to control spleen. Conversely, when equal numbers of purified T cells from control-, G-CSF-, or ProGP-1-treated allogeneic donors were added to allogeneic T-cell-depleted control spleen, survival at day 60 was 0%, 15%, and 90%, respectively (P < .0001). The improved survival in recipients of ProGP-1 T cells was associated with reductions in systemic tumor necrosis factor alpha generation and GVHD of the gastrointestinal tract. We conclude that donor pretreatment with ProGP-1 is superior to G-CSIF for the prevention of GVHD after allogeneic SCT, primarily due to incremental affects on T-cell phenotype and function

Microspheres as a vehicle for biomolecule delivery to neural stem cells

Neural stem cells (NSC) are a valuable model system for understanding the intrinsic and extrinsic controls for self-renewal and differentiation choice. They also offer a platform for drug screening and neurotoxicity studies, and hold promise for cell replacement therapies for the treatment of neurodegenerative diseases. Fully exploiting the potential of this experimental tool often requires the manipulation of intrinsic cues of interest using transfection methods, to which NSC are relatively resistant. In this paper, we show that mouse and human NSC readily take up polystyrene-based microspheres which can be loaded with a range of chemical or biological cargoes. This uptake can take place in the undifferentiated stage without affecting NSC proliferation and their capacity to give rise to neurons and glia. We demonstrate that ß-galactosidase-loaded microspheres could be efficiently introduced into NSC with no apparent toxic effect, thus providing proof-of-concept for the use of microspheres as an alternative biomolecule delivery system.