Urinary 8-oxo-2′-deoxyguanosine:Redox regulation of DNA repair in vivo?

DNA is susceptible to damage by reactive oxygen species (ROS). ROS are produced during normal and pathophysiological processes in addition to ionizing radiation, environmental mutagens, and carcinogens. 8-oxo-2′-deoxyguanosine (8-oxodG) is probably one of the most abundant DNA lesion formed during oxidative stress. This potentially mutagenic lesion causes G → T transversions and is therefore an important candidate lesion for repair, particularly in mammalian cells. Several pathways exist for the removal, or repair, of this lesion from mammalian DNA. The most established is via the base excision repair enzyme, human 8-oxoguanine glycosylase (hOgg1), which acts in combination with the human apurinic endonuclease (hApe). The latter is known to respond to regulation by redox reactions and may act in combination with hOgg1. We discuss evidence in this review article concerning alternative pathways in humans, such as nucleotide excision repair (NER), which could possibly remove the 8-oxodG lesion. We also propose that redox-active components of the diet, such as vitamin C, may promote such repair, affecting NER specifically. © 2002 Elsevier Science Inc.

Drug repurposing screen identifies Foxo1-dependent angiopoietin-2 regulation in sepsis

Objective: The recent withdrawal of a targeted sepsis therapy has diminished pharmaceutical enthusiasm for developing novel drugs for the treatment of sepsis. Angiopoietin-2 is an endothelial-derived protein that potentiates vascular inflammation and leakage and may be involved in sepsis pathogenesis. We screened approved compounds for putative inhibitors of angiopoietin-2 production and investigated underlying molecular mechanisms. Design: Laboratory and animal research plus prospective placebo-controlled randomized controlled trial (NCT00529139) and retrospective analysis (NCT00676897). Setting: Research laboratories of Hannover Medical School and Harvard Medical School. Patients: Septic patients/C57Bl/6 mice and human endothelial cells. Interventions: Food and Drug Administration-approved library screening. Measurements and Main Results: In a cell-based screen of more than 650 Food and Drug Administration-approved compounds, we identified multiple members of the 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA reductase inhibitor drug class (referred to as statins) that suppressed angiopoietin-2. Simvastatin inhibited 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA reductase, which in turn activated PI3K-kinase. Downstream of this signaling, PI3K-dependent phosphorylation of the transcription factor Foxo1 at key amino acids inhibited its ability to shuttle to the nucleus and bind cis-elements in the angiopoietin-2 promoter. In septic mice, transient inhibition of angiopoietin-2 expression by liposomal siRNA in vivo improved absolute survival by 50%. Simvastatin had a similar effect, but the combination of angiopoietin-2 siRNA and simvastatin showed no additive benefit. To verify the link between statins and angiopoietin-2 in humans, we performed a pilot matched case-control study and a small randomized placebo-controlled trial demonstrating beneficial effects on angiopoietin-2. Conclusions: 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA reductase inhibitors may operate through a novel Foxo1-angiopoietin-2 mechanism to suppress de novo production of angiopoietin-2 and thereby ameliorate manifestations of sepsis. Given angiopoietin-2's dual role as a biomarker and candidate disease mediator, early serum angiopoietin-2 measurement may serve as a stratification tool for future trials of drugs targeting vascular leakage.

Representation and misrepresentation of scientific evidence in contemporary tobacco regulation:a review of tobacco industry submissions to the UK Government consultation on standardised packaging

BACKGROUND: Standardised packaging (SP) of tobacco products is an innovative tobacco control measure opposed by transnational tobacco companies (TTCs) whose responses to the UK government's public consultation on SP argued that evidence was inadequate to support implementing the measure. The government's initial decision, announced 11 months after the consultation closed, was to wait for 'more evidence', but four months later a second 'independent review' was launched. In view of the centrality of evidence to debates over SP and TTCs' history of denying harms and manufacturing uncertainty about scientific evidence, we analysed their submissions to examine how they used evidence to oppose SP. METHODS AND FINDINGS: We purposively selected and analysed two TTC submissions using a verification-oriented cross-documentary method to ascertain how published studies were used and interpretive analysis with a constructivist grounded theory approach to examine the conceptual significance of TTC critiques. The companies' overall argument was that the SP evidence base was seriously flawed and did not warrant the introduction of SP. However, this argument was underpinned by three complementary techniques that misrepresented the evidence base. First, published studies were repeatedly misquoted, distorting the main messages. Second, 'mimicked scientific critique' was used to undermine evidence; this form of critique insisted on methodological perfection, rejected methodological pluralism, adopted a litigation (not scientific) model, and was not rigorous. Third, TTCs engaged in 'evidential landscaping', promoting a parallel evidence base to deflect attention from SP and excluding company-held evidence relevant to SP. The study's sample was limited to sub-sections of two out of four submissions, but leaked industry documents suggest at least one other company used a similar approach. CONCLUSIONS: The TTCs' claim that SP will not lead to public health benefits is largely without foundation. The tools of Better Regulation, particularly stakeholder consultation, provide an opportunity for highly resourced corporations to slow, weaken, or prevent public health policies.

The role of emotion regulation on social participation following stroke

© 2014 The British Psychological Society.

The role of emotion regulation on social participation following stroke

© 2014 The British Psychological Society.

A reductionist approach to model photosynthetic self-regulation in eukaryotes in response to light

© 2015 Authors; published by Portland Press Limited. This work was supported by the Marie Curie Initial Training Network AccliPhot financed by the European Union [grant number PITN-GA-2012-316427 (to A.M. and O.E.)]; and the Deutsche Forschungsgemeinschaft [Cluster of Excellence on Plant Sciences, CEPLAS (EXC 1028) (to O.E.)].

Tissue specific regulation of sirtuin and nicotinamide adenine dinucleotide biosynthetic pathways identified in C57Bl/6 mice in response to high-fat feeding

Funding: The Scottish Government's Rural and Environment Science and Analytical Services Division.

Novel surface-tethered estrogen polymeric platforms in cardiovascular regenerative medicine

L’estradiol (E2) est une hormone femelle qui joue un rôle essentiel, à la fois dans la régulation et dans la détermination de certaines conditions physiologiques in vivo, telle que la différenciation et la prolifération cellulaire. Lorsque l’E2 est donné en supplément, par exemple dans le cas de thérapie hormonale, deux effets sont observés, un effet génomique et un effet non-génomique, de par son interaction avec les récepteurs à œstrogène du noyau ou de la membrane cellulaire, respectivement. L’effet non-génomique est plus difficile à étudier biologiquement parce que l’effet se produit sur une échelle de temps extrêmement courte et à cause de la nature hydrophobe de l’E2 qui réduit sa biodisponibilité et donc son accessibilité aux cellules cibles. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des systèmes d’administration de l’E2 qui permettent de n’étudier que l’effet non-génomique de l’œstrogène. Une des stratégies employée consiste à greffer l’E2 à des macromolécules hydrophiles, comme de l’albumine de sérum bovin (BSA) ou des dendrimères de type poly(amido)amine, permettant de maintenir l’interaction de l’E2 avec les récepteurs d’œstrogène de la membrane cellulaire et d’éviter la pénétration de l’E2 dans le noyau des cellules. Toutefois, ces systèmes macromolécules-E2 sont critiquables car ils sont peu stables et l’E2 peut se retrouver sous forme libre, ce qui affecte sa localisation cellulaire. L’objectif de cette thèse est donc de développer de nouvelles plateformes fonctionnalisées avec de l’E2 en utilisant les approches de synthèses ascendantes et descendantes. Le but de ces plateformes est de permettre d’étudier le mécanisme de l’effet non-génomique de l’E2, ainsi que d’explorer des applications potentielles dans le domaine biomédical. L’approche ascendante est basée sur un ligand d’E2 activé, l’acide 17,α-éthinylestradiol-benzoïque, attaché de façon covalente à un polymère de chitosan avec des substitutions de phosphorylcholine (CH-PC-E2). L’estradiol est sous forme de pro-drogue attachée au polymère qui s’auto-assembler pour former un film. L’effet biologique de la composition chimique du film de chitosan-phosphorylcholine a été étudié sur des cellules endothéliales. Les films de compositions chimiques différentes ont préalablement été caractérisés de façon physicochimique. La topographie de la surface, la charge de surface, ainsi que la rhéologie des différents films contenant 15, 25, ou 40% molaires de phosphorylcholine, ont été étudiés par microscopie à force atomique (AFM), potentiel zêta, résonance plasmonique de surface et par microbalance à cristal de quartz avec dissipation (QCM-D). Les résultats de QCM-D ont montré que plus la part molaire en phosphorylcholine est grande moins il y a de fibrinogène qui s’adsorbe sur le film de CH-PC. Des cellules humaines de veine ombilicale (HUVECs) cultivées sur des films de CH-PC25 et de CH-PC40 forment des amas cellulaire appelés sphéroïdes au bout de 4 jours, alors que ce n’est pas le cas lorsque ces cellules sont cultivées sur des films de CH-PC15. L’attachement de l’estradiol au polymère a été caractérisé par plusieurs techniques, telles que la résonance magnétique nucléaire de proton (1H NMR), la spectroscopie infrarouge avec transformée de Fourier à réfraction totale atténuée (FTIR-ATR) et la spectroscopie UV-visible. La nature hydrogel des films (sa capacité à retenir l’eau) ainsi que l’interaction des films avec des récepteurs à E2, ont été étudiés par la QCM-D. Des études d’imagerie cellulaires utilisant du diacétate de diaminofluoresceine-FM ont révélé que les films hydrogels de CH-PC-E2 stimulent la production d’oxyde nitrique par les cellules endothéliales, qui joue un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. L’ensemble de ces études met en valeur les rôles différents et les applications potentielles qu’ont les films de type CH-PC-E2 et CH-PC dans le cadre de la médecine cardiovasculaire régénérative. L’approche descendante est basée sur l’attachement de façon covalente d’E2 sur des ilots d’or de 2 μm disposés en rangées et espacés par 12 μm sur un substrat en verre. Les ilots ont été préparés par photolithographie. La surface du verre a quant à elle été modifiée à l’aide d’un tripeptide cyclique, le cRGD, favorisant l’adhésion cellulaire. L’attachement d’E2 sur les surfaces d’or a été suivi et confirmé par les techniques de SPR et de QCM-D. Des études d’ELISA ont montré une augmentation significative du niveau de phosphorylation de la kinase ERK (marqueur important de l’effet non-génomique) après 1 heure d’exposition des cellules endothéliales aux motifs alternant l’E2 et le cRGD. Par contre lorsque des cellules cancéreuses sont déposées sur les surfaces présentant des motifs d’E2, ces cellules ne croissent pas, ce qui suggère que l’E2 n’exerce pas d’effet génomique. Les résultats de l’approche descendante montrent le potentiel des surfaces présentant des motifs d’E2 pour l’étude des effets non-génomiques de l’E2 dans un modèle in vitro.

Targeted Gene Repression Technologies for Regenerative Medicine, Genomics, and Gene Therapy

Gene regulation is a complex and tightly controlled process that defines cell function in physiological and abnormal states. Programmable gene repression technologies enable loss-of-function studies for dissecting gene regulation mechanisms and represent an exciting avenue for gene therapy. Established and recently developed methods now exist to modulate gene sequence, epigenetic marks, transcriptional activity, and post-transcriptional processes, providing unprecedented genetic control over cell phenotype. Our objective was to apply and develop targeted repression technologies for regenerative medicine, genomics, and gene therapy applications. We used RNA interference to control cell cycle regulation in myogenic differentiation and enhance the proliferative capacity of tissue engineered cartilage constructs. These studies demonstrate how modulation of a single gene can be used to guide cell differentiation for regenerative medicine strategies. RNA-guided gene regulation with the CRISPR/Cas9 system has rapidly expanded the targeted repression repertoire from silencing single protein-coding genes to modulation of genes, promoters, and other distal regulatory elements. In order to facilitate its adaptation for basic research and translational applications, we demonstrated the high degree of specificity for gene targeting, gene silencing, and chromatin modification possible with Cas9 repressors. The specificity and effectiveness of RNA-guided transcriptional repressors for silencing endogenous genes are promising characteristics for mechanistic studies of gene regulation and cell phenotype. Furthermore, our results support the use of Cas9-based repressors as a platform for novel gene therapy strategies. We developed an in vivo AAV-based gene repression system for silencing endogenous genes in a mouse model. Together, these studies demonstrate the utility of gene repression tools for guiding cell phenotype and the potential of the RNA-guided CRISPR/Cas9 platform for applications such as causal studies of gene regulatory mechanisms and gene therapy.

The impact of maternal inflammation and maternal stress in the regulation of neurodevelopment and physiological function

The mechanisms governing fetal development follow a tightly regulated pattern of progression such that interference at any one particular stage is likely to have consequences for all other stages of development in the physiological system that has been affected thereafter. These disturbances can take the form of many different events but two of the most common and widely implicated in causing detrimental effects to the developing fetus are maternal immune activation (MIA) and maternal stress. MIA has been shown to cause an increase in circulating proinflammatory cytokines in both the maternal and fetal circulation. This increase in proinflammatory mediators in the fetus is thought to occur by fetal production rather than through exchange between the maternal-fetal interface. In the case of maternal stress it is increased levels of stress related hormones such as cortisol/corticosterone which is thought to elicit the detrimental effects on fetal development. In the case of both maternal infection and stress the timing and nature of the insult generally dictates the severity and type of effects seen in affected offspring. We investigated the effect of a proinflammatory environment on neural precursor cells of which exposure resulted in a significant decrease in the normal rate of proliferation of NPCs in culture but did not have any effect on cell survival. These effects were seen to be age dependent. Using a restraint stress model we investigated the effects of prenatal stress on the development of a number of different physiological systems in the same cohort of animals. PNS animals exhibited a number of aberrant changes in cardiovascular function with altered responses to stress and hypertension, modifications in respiratory responses to hypercapnic and hypoxic challenges and discrepancies in gastrointestinal innervation. Taken together these findings suggest that both maternal infection and maternal stress are detrimental to the normal development of the fetus.

Novel surface-tethered estrogen polymeric platforms in cardiovascular regenerative medicine

L’estradiol (E2) est une hormone femelle qui joue un rôle essentiel, à la fois dans la régulation et dans la détermination de certaines conditions physiologiques in vivo, telle que la différenciation et la prolifération cellulaire. Lorsque l’E2 est donné en supplément, par exemple dans le cas de thérapie hormonale, deux effets sont observés, un effet génomique et un effet non-génomique, de par son interaction avec les récepteurs à œstrogène du noyau ou de la membrane cellulaire, respectivement. L’effet non-génomique est plus difficile à étudier biologiquement parce que l’effet se produit sur une échelle de temps extrêmement courte et à cause de la nature hydrophobe de l’E2 qui réduit sa biodisponibilité et donc son accessibilité aux cellules cibles. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des systèmes d’administration de l’E2 qui permettent de n’étudier que l’effet non-génomique de l’œstrogène. Une des stratégies employée consiste à greffer l’E2 à des macromolécules hydrophiles, comme de l’albumine de sérum bovin (BSA) ou des dendrimères de type poly(amido)amine, permettant de maintenir l’interaction de l’E2 avec les récepteurs d’œstrogène de la membrane cellulaire et d’éviter la pénétration de l’E2 dans le noyau des cellules. Toutefois, ces systèmes macromolécules-E2 sont critiquables car ils sont peu stables et l’E2 peut se retrouver sous forme libre, ce qui affecte sa localisation cellulaire. L’objectif de cette thèse est donc de développer de nouvelles plateformes fonctionnalisées avec de l’E2 en utilisant les approches de synthèses ascendantes et descendantes. Le but de ces plateformes est de permettre d’étudier le mécanisme de l’effet non-génomique de l’E2, ainsi que d’explorer des applications potentielles dans le domaine biomédical. L’approche ascendante est basée sur un ligand d’E2 activé, l’acide 17,α-éthinylestradiol-benzoïque, attaché de façon covalente à un polymère de chitosan avec des substitutions de phosphorylcholine (CH-PC-E2). L’estradiol est sous forme de pro-drogue attachée au polymère qui s’auto-assembler pour former un film. L’effet biologique de la composition chimique du film de chitosan-phosphorylcholine a été étudié sur des cellules endothéliales. Les films de compositions chimiques différentes ont préalablement été caractérisés de façon physicochimique. La topographie de la surface, la charge de surface, ainsi que la rhéologie des différents films contenant 15, 25, ou 40% molaires de phosphorylcholine, ont été étudiés par microscopie à force atomique (AFM), potentiel zêta, résonance plasmonique de surface et par microbalance à cristal de quartz avec dissipation (QCM-D). Les résultats de QCM-D ont montré que plus la part molaire en phosphorylcholine est grande moins il y a de fibrinogène qui s’adsorbe sur le film de CH-PC. Des cellules humaines de veine ombilicale (HUVECs) cultivées sur des films de CH-PC25 et de CH-PC40 forment des amas cellulaire appelés sphéroïdes au bout de 4 jours, alors que ce n’est pas le cas lorsque ces cellules sont cultivées sur des films de CH-PC15. L’attachement de l’estradiol au polymère a été caractérisé par plusieurs techniques, telles que la résonance magnétique nucléaire de proton (1H NMR), la spectroscopie infrarouge avec transformée de Fourier à réfraction totale atténuée (FTIR-ATR) et la spectroscopie UV-visible. La nature hydrogel des films (sa capacité à retenir l’eau) ainsi que l’interaction des films avec des récepteurs à E2, ont été étudiés par la QCM-D. Des études d’imagerie cellulaires utilisant du diacétate de diaminofluoresceine-FM ont révélé que les films hydrogels de CH-PC-E2 stimulent la production d’oxyde nitrique par les cellules endothéliales, qui joue un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. L’ensemble de ces études met en valeur les rôles différents et les applications potentielles qu’ont les films de type CH-PC-E2 et CH-PC dans le cadre de la médecine cardiovasculaire régénérative. L’approche descendante est basée sur l’attachement de façon covalente d’E2 sur des ilots d’or de 2 μm disposés en rangées et espacés par 12 μm sur un substrat en verre. Les ilots ont été préparés par photolithographie. La surface du verre a quant à elle été modifiée à l’aide d’un tripeptide cyclique, le cRGD, favorisant l’adhésion cellulaire. L’attachement d’E2 sur les surfaces d’or a été suivi et confirmé par les techniques de SPR et de QCM-D. Des études d’ELISA ont montré une augmentation significative du niveau de phosphorylation de la kinase ERK (marqueur important de l’effet non-génomique) après 1 heure d’exposition des cellules endothéliales aux motifs alternant l’E2 et le cRGD. Par contre lorsque des cellules cancéreuses sont déposées sur les surfaces présentant des motifs d’E2, ces cellules ne croissent pas, ce qui suggère que l’E2 n’exerce pas d’effet génomique. Les résultats de l’approche descendante montrent le potentiel des surfaces présentant des motifs d’E2 pour l’étude des effets non-génomiques de l’E2 dans un modèle in vitro.

Up-regulation Of Dnam-1 And Nkp30, Associated With Improvement Of Nk Cells Activation After Long-term Culture Of Mononuclear Cells From Patients With Ovarian Neoplasia.

This study aimed at evaluating the functional activation and activating receptors expression on resting, short- and long-term NK and NK-like T cells from blood of ovarian neoplasia patients. Blood from patients with adnexal benign alterations (n = 10) and ovarian cancer (grade I-IV n = 14) were collected after signed consent. Effector cells activation was evaluated by the expression of the CD107a molecule. Short-term culture was conducted overnight with IL-2 and long-term culture for 21 days, by a method designed to expand CD56(+) lymphocytes. Short-term culture significantly increased NK cells activation compared to resting NK cells (p<0.05), however, the long-term procedure supported an even higher increase (p<0.001). Resting NK-like T cells showed poor activation, which was not altered by the culture procedures. The long-term culture effectively increased the expression of the activating receptors on NK and NK-like T cells, either by increasing the number of cells expressing a given receptor and/or by up-regulating their expression intensity. As a conclusion, the long-term culture system employed, resulted in a high number of functional NK cells. The culture system was particularly efficient on the up-regulation of NKp30 and DNAM-1 receptors on NK cells.

Five Years Of Implementation Of Guidelines In Hematology And Transfusion Medicine In Brazil.

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