Ecological and physiological variance in T-cell mediated immune response in Cory's shearwaters

T-cell mediated immune response (CMI) hasbeen widely studied in relation to individual andfitness components in birds. However, few studieshave simultaneously examined individual and socialfactors and habitat-mediated variance in theimmunity of chicks and adults from the samepopulation and in the same breeding season. Weinvestigated ecological and physiological variancein CMI of male and female nestlings and adults in abreeding population of Cory's Shearwaters(Calonectrisdiomedea) in theMediterranean Sea. Explanatory variables includedindividual traits (body condition, carbon andnitrogen stable isotope ratios, plasma totalproteins, triglycerides, uric acid, osmolarity,β-hydroxy-butyrate, erythrocyte meancorpuscular diameter, hematocrit, andhemoglobin) and burrow traits(temperature, isolation, and physicalstructure). During incubation, immune responseof adult males was significantly greater than thatof females. Nestlings exhibited a lower immuneresponse than adults. Ecological and physiologicalfactors affecting immune response differed betweenadults and nestlings. General linear models showedthat immune response in adult males was positivelyassociated with burrow isolation, suggesting thatmales breeding at higher densities suffer immunesystem suppression. In contrast, immune response inchicks was positively associated with bodycondition and plasma triglyceride levels.Therefore, adult immune response appears to beassociated with social stress, whereas a trade-offbetween immune function and fasting capability mayexist for nestlings. Our results, and those fromprevious studies, provide support for anasymmetrical influence of ecological andphysiological factors on the health of differentage and sex groups within a population, and for theimportance of simultaneously considering individualand population characteristics in intraspecificstudies of immune response.

Ecological and physiological variance in T-cell mediated immune response in Cory's shearwaters

T-cell mediated immune response (CMI) hasbeen widely studied in relation to individual andfitness components in birds. However, few studieshave simultaneously examined individual and socialfactors and habitat-mediated variance in theimmunity of chicks and adults from the samepopulation and in the same breeding season. Weinvestigated ecological and physiological variancein CMI of male and female nestlings and adults in abreeding population of Cory's Shearwaters(Calonectrisdiomedea) in theMediterranean Sea. Explanatory variables includedindividual traits (body condition, carbon andnitrogen stable isotope ratios, plasma totalproteins, triglycerides, uric acid, osmolarity,β-hydroxy-butyrate, erythrocyte meancorpuscular diameter, hematocrit, andhemoglobin) and burrow traits(temperature, isolation, and physicalstructure). During incubation, immune responseof adult males was significantly greater than thatof females. Nestlings exhibited a lower immuneresponse than adults. Ecological and physiologicalfactors affecting immune response differed betweenadults and nestlings. General linear models showedthat immune response in adult males was positivelyassociated with burrow isolation, suggesting thatmales breeding at higher densities suffer immunesystem suppression. In contrast, immune response inchicks was positively associated with bodycondition and plasma triglyceride levels.Therefore, adult immune response appears to beassociated with social stress, whereas a trade-offbetween immune function and fasting capability mayexist for nestlings. Our results, and those fromprevious studies, provide support for anasymmetrical influence of ecological andphysiological factors on the health of differentage and sex groups within a population, and for theimportance of simultaneously considering individualand population characteristics in intraspecificstudies of immune response.

Correlation between in vitro cytotoxicity and in vivo lethal activity in mice of epsilon toxin mutants from Clostridium perfringens

Epsilon toxin (Etx) from Clostridium perfringens is a pore-forming protein with a lethal effect on livestock, producing severe enterotoxemia characterized by general edema and neurological alterations. Site-specific mutations of the toxin are valuable tools to study the cellular and molecular mechanism of the toxin activity. In particular, mutants with paired cysteine substitutions that affect the membrane insertion domain behaved as dominant-negative inhibitors of toxin activity in MDCK cells. We produced similar mutants, together with a well-known non-toxic mutant (Etx-H106P), as green fluorescent protein (GFP) fusion proteins to perform in vivo studies in an acutely intoxicated mouse model. The mutant (GFP-Etx-I51C/A114C) had a lethal effect with generalized edema, and accumulated in the brain parenchyma due to its ability to cross the blood-brain barrier (BBB). In the renal system, this mutant had a cytotoxic effect on distal tubule epithelial cells. The other mutants studied (GFP-Etx-V56C/F118C and GFP-Etx-H106P) did not have a lethal effect or cross the BBB, and failed to induce a cytotoxic effect on renal epithelial cells. These data suggest a direct correlation between the lethal effect of the toxin, with its cytotoxic effect on the kidney distal tubule cells, and the ability to cross the BBB.

Combined drug action of 2-phenylimidazo[2,1-b]benzothiazole derivatives on cancer cells according to their oncogenic molecular signatures

The development of targeted molecular therapies has provided remarkable advances into the treatment of human cancers. However, in most tumors the selective pressure triggered by anticancer agents encourages cancer cells to acquire resistance mechanisms. The generation of new rationally designed targeting agents acting on the oncogenic path(s) at multiple levels is a promising approach for molecular therapies. 2-phenylimidazo[2,1-b]benzothiazole derivatives have been highlighted for their properties of targeting oncogenic Met receptor tyrosine kinase (RTK) signaling. In this study, we evaluated the mechanism of action of one of the most active imidazo[2,1-b]benzothiazol-2-ylphenyl moiety-based agents, Triflorcas, on a panel of cancer cells with distinct features. We show that Triflorcas impairs in vitro and in vivo tumorigenesis of cancer cells carrying Met mutations. Moreover, Triflorcas hampers survival and anchorage-independent growth of cancer cells characterized by 'RTK swapping' by interfering with PDGFRβ phosphorylation. A restrained effect of Triflorcas on metabolic genes correlates with the absence of major side effects in vivo. Mechanistically, in addition to targeting Met, Triflorcas alters phosphorylation levels of the PI3K-Akt pathway, mediating oncogenic dependency to Met, in addition to Retinoblastoma and nucleophosmin/B23, resulting in altered cell cycle progression and mitotic failure. Our findings show how the unusual binding plasticity of the Met active site towards structurally different inhibitors can be exploited to generate drugs able to target Met oncogenic dependency at distinct levels. Moreover, the disease-oriented NCI Anticancer Drug Screen revealed that Triflorcas elicits a unique profile of growth inhibitory-responses on cancer cell lines, indicating a novel mechanism of drug action. The anti-tumor activity elicited by 2-phenylimidazo[2,1-b]benzothiazole derivatives through combined inhibition of distinct effectors in cancer cells reveal them to be promising anticancer agents for further investigation.

Combined drug action of 2-phenylimidazo[2,1-b]benzothiazole derivatives on cancer cells according to their oncogenic molecular signatures

The development of targeted molecular therapies has provided remarkable advances into the treatment of human cancers. However, in most tumors the selective pressure triggered by anticancer agents encourages cancer cells to acquire resistance mechanisms. The generation of new rationally designed targeting agents acting on the oncogenic path(s) at multiple levels is a promising approach for molecular therapies. 2-phenylimidazo[2,1-b]benzothiazole derivatives have been highlighted for their properties of targeting oncogenic Met receptor tyrosine kinase (RTK) signaling. In this study, we evaluated the mechanism of action of one of the most active imidazo[2,1-b]benzothiazol-2-ylphenyl moiety-based agents, Triflorcas, on a panel of cancer cells with distinct features. We show that Triflorcas impairs in vitro and in vivo tumorigenesis of cancer cells carrying Met mutations. Moreover, Triflorcas hampers survival and anchorage-independent growth of cancer cells characterized by 'RTK swapping' by interfering with PDGFRβ phosphorylation. A restrained effect of Triflorcas on metabolic genes correlates with the absence of major side effects in vivo. Mechanistically, in addition to targeting Met, Triflorcas alters phosphorylation levels of the PI3K-Akt pathway, mediating oncogenic dependency to Met, in addition to Retinoblastoma and nucleophosmin/B23, resulting in altered cell cycle progression and mitotic failure. Our findings show how the unusual binding plasticity of the Met active site towards structurally different inhibitors can be exploited to generate drugs able to target Met oncogenic dependency at distinct levels. Moreover, the disease-oriented NCI Anticancer Drug Screen revealed that Triflorcas elicits a unique profile of growth inhibitory-responses on cancer cell lines, indicating a novel mechanism of drug action. The anti-tumor activity elicited by 2-phenylimidazo[2,1-b]benzothiazole derivatives through combined inhibition of distinct effectors in cancer cells reveal them to be promising anticancer agents for further investigation.

Celulas solares y sistemas fotovoltaicos. Manual de prácticas

Manual de prácticas de la asignatura optativa

El secret del càncer més resistent

En la lluita contra el càncer, la recerca de nous fàrmacs cada cop més efectius i específics sovint troba un escull important: en molts tumors hi ha una petita fracció de cèl·lules resistents, que no es poden eliminar fàcilment. Tanmateix, el principal problema no és aquest, sinó que, a més, acostumen a respondre als fàrmacs incrementant la taxa de proliferació i la capacitat de fer metàstasi. Això fa que alguns tractaments no acabin de ser del tot efectius a llarg termini, per la presència cada cop més nombrosa i dispersa d'aquestes cèl·lules canceroses resistents. L'equip de recerca de Joan Massagué, al Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nova York, ha demostrat que aquest efecte a llarg termini induït pels mateixos fàrmacs és perquè les cèl·lules sensibles, abans de morir, preparen un ambient molt favorable per a les resistents.

Els gens de Sant Jordi

La vida a la Terra ha experimentat diverses transicions que han estat claus per al seu desenvolupament: la formació de les primeres cèl·lules, l'agrupació de cèl·lules en organismes més complexos i l'establiment d'estructures socials per part dels organismes. Sorprenentment, en la formació de les estructures socials els gens hi tenen un paper destacat.

A monolithic glass chip for active single-cell sorting based on mechanical phenotyping

The mechanical properties of biological cells have long been considered as inherent markers of biological function and disease. However, the screening and active sorting of heterogeneous populations based on serial single-cell mechanical measurements has not been demonstrated. Here we present a novel monolithic glass chip for combined fluorescence detection and mechanical phenotyping using an optical stretcher. A new design and manufacturing process, involving the bonding of two asymmetrically etched glass plates, combines exact optical fiber alignment, low laser damage threshold and high imaging quality with the possibility of several microfluidic inlet and outlet channels. We show the utility of such a custombuilt optical stretcher glass chip by measuring and sorting single cells in a heterogeneous population based on their different mechanical properties and verify sorting accuracy by simultaneous fluorescence detection. This offers new possibilities of exact characterization and sorting of small populations based on rheological properties for biological and biomedical applications.

Selecció d'embrions

Els humans sentim un profund respecte per la mort des de temps immemorials, però massa sovint aquest respecte és més intens que el que sentim per la pròpia vida. Altrament, costa d'entendre que les recents imatges de soldats alemanys jugant amb cranis d'una fossa comuna a l'Afganistan hagin causat tant rebombori o més que les innombrables víctimes civils que diàriament es produeixen en aquest i en altres conflictes, els cranis de les quals podrien haver-se estalviat d'anar a parar tan precipitadament i abans d'hora a una fossa. De fet, em temo que no és respecte per la mort en si mateixa el que sentim, sinó por a la pròpia mort, al patiment personal i a l'angoixa que sentim per la pèrdua d'un ésser estimat, que reflectim i intentem superar d'aquesta manera en unes despulles inertes, tant profanant-les com sacralitzant-les [...]

Projecte HIFA: xarxa dinamitzadora i fomentadora del tercer sector

El Projecte Hifa és una xarxa dinamitzadora del tercer sector (entitats, associacions, fundacions, etc.) i fomentadora de la participació ciutadana des d'aquest àmbit. Té una marcada transversalitat d'àmbits d'actuació, ja que cada entitat treballa sobre el tema que l'incumbeix. Tot i això, el motor de la xarxa son les entitats naturalistes, conservacionistes i totes aquelles que directe o indirectament treballin en temes ambientals, per tal que, a mesura que s'estableixin relacions amb entitats d'altres àmbits, les vagin influenciant i ambientalitzant, enriquint-se al seu torn amb les experiències que els ofereixin aquestes. Per tal d'agilitzar la implementació de la xarxa, el mètode més eficaç és acotant l'àmbit geogràfic a un nivell que generi quantitats d’informació fàcilment gestionable, i a partir d'aquí, anar creixent de forma horitzontal, no jeràrquica, creant cèl•lules noves en altres parts del territori i connectant-les entre elles. El Projecte Hifa comença per establir-se a la comarca del Gironès, ja que és una comarca on conviuen àmbits rurals amb urbans, però amb un marcat desequilibri en favor de l'últim. Això permet englobar els dos àmbits dins de la xarxa, amb l’al•licient que les dades són comparables i es poden generar estudis de diferenciació entre 3r sector rural i 3r sector urbà

Disseny per evitar efectes secundaris

Fa trenta anys es va descobrir que la proteïna anomenada onconasa, que procedia d’una granota americana,era una arma eficaç contra les cèl·lules tumorals. Tanmateix, els assajos clínics van revelar que tenia una elevada toxicitat renal. Biòlegs de la UdG desenvolupen una nova proteïna perquè mantingui els beneficis de l’onconasa però sense els seus efectes secundaris.

Avaluació de la toxicitat de metalls pesants i arsènic en diferents models biològics

En aquest estudi, la toxicitat de diversos metalls pesants i l'arsènic va ser analitzada utilitzant diferents models biològics. En la primera part d'aquest treball, el bioassaig de toxicitat Microtox, el qual està basat en la variació de l'emissió lumínica del bacteri luminiscent Vibrio fischeri, va ser utilitzat per establir les corbes dosi-resposta de diferents elements tòxics com el Zn(II), Pb(II), Cu(II), Hg(II), Ag(I), Co(II), Cd(II), Cr(VI), As(V) i As(III) en solucions aquoses. Els experiments es varen portar a terme a pH 6.0 i 7.0 per tal de mostrar que el pH pot influir en la toxicitat final mesurada d'alguns metalls degut als canvis relacionats amb la seva especiació química. Es varen trobar diferents tipus de corbes dosi-resposta depenent del metall analitzat i el pH del medi. En el cas de l'arsènic, l'efecte del pH en la toxicitat de l'arsenat i l'arsenit es va investigar utilitzant l'assaig Microtox en un rang de pHs comprès entre pH 5.0 i 9.0. Els valors d'EC50 determinats per l'As(V) disminueixen, reflectint un augment de la toxicitat, a mesura que el pH de la solució augmenta mentre que, en el cas de l'As(III), els valors d'EC50 quasi bé no varien entre pH 6.0 i 8.0 i només disminueixen a pH 9.0. HAsO42- i H2AsO3- es varen definir com les espècies més tòxiques. Així mateix, una anàlisi estadística va revelar un efecte antagònic entre les espècies químiques d'arsenat que es troben conjuntament a pH 6.0 i 7.0. D'altra banda, els resultats de dos mètodes estadístics per predir la toxicitat i les possibles interaccions entre el Co(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II) i Pb(II) en mescles binàries equitòxiques es varen comparar amb la toxicitat observada sobre el bacteri Vibrio fischeri. L'efecte combinat d'aquests metalls va resultar ser antagònic per les mescles de Co(II)-Cd(II), Cd(II)-Zn(II), Cd(II)-Pb(II) i Cu(II)-Pb(II), sinèrgic per Co(II)-Cu(II) i Zn(II)-Pb(II) i additiu en els altres casos, revelant un patró complex de possibles interaccions. L'efecte sinèrgic de la combinació Co(II)-Cu(II) i la forta disminució de la toxicitat del Pb(II) quan es troba en presència de Cd(II) hauria de merèixer més atenció quan s'estableixen les normatives de seguretat ambiental. La sensibilitat de l'assaig Microtox també va ser determinada. Els valors d'EC20, els quals representen la toxicitat llindar mesurable, varen ser determinats per cada element individualment i es va veure que augmenten de la següent manera: Pb(II) < Ag(I) < Hg(II)  Cu(II) < Zn(II) < As(V) < Cd(II)  Co(II) < As(III) < Cr(VI). Aquests valors es varen comparar amb les concentracions permeses en aigues residuals industrials establertes per la normativa oficial de Catalunya (Espanya). L'assaig Microtox va resultar ser suficientment sensible per detectar els elements assajats respecte a les normes oficials referents al control de la contaminació, excepte en el cas del cadmi, mercuri, arsenat, arsenit i cromat. En la segona part d'aquest treball, com a resultats complementaris dels resultats previs obtinguts utilitzant l'assaig de toxicitat aguda Microtox, els efectes crònics del Cd(II), Cr(VI) i As(V) es varen analitzar sobre la taxa de creixement i la viabilitat en el mateix model biològic. Sorprenentment, aquests productes químics nocius varen resultar ser poc tòxics per aquest bacteri quan es mesura el seu efecte després de temps d'exposició llargs. Tot i això, en el cas del Cr(VI), l'assaig d'inhibició de la viabilitat va resultar ser més sensible que l'assaig de toxicitat aguda Microtox. Així mateix, també va ser possible observar un clar fenomen d'hormesis, especialment en el cas del Cd(II), quan s'utilitza l'assaig d'inhibició de la viabilitat. A més a més, diversos experiments es varen portar a terme per intentar explicar la manca de toxicitat de Cr(VI) mostrada pel bacteri Vibrio fischeri. La resistència mostrada per aquest bacteri podria ser atribuïda a la capacitat d'aquest bacteri de convertir el Cr(VI) a la forma menys tòxica de Cr(III). Es va trobar que aquesta capacitat de reducció depèn de la composició del medi de cultiu, de la concentració inicial de Cr(VI), del temps d'incubació i de la presència d'una font de carboni. En la tercera part d'aquest treball, la línia cel·lular humana HT29 i cultius primaris de cèl·lules sanguínies de Sparus sarba es varen utilitzar in vitro per detectar la toxicitat llindar de metalls mesurant la sobreexpressió de proteines d'estrès. Extractes de fangs precedents de diverses plantes de tractament d'aigues residuals i diferents metalls, individualment o en combinació, es varen analitzar sobre cultius cel·lulars humans per avaluar el seu efecte sobre la taxa de creixement i la capacitat d'induir la síntesi de les proteïnes Hsp72 relacionades amb l'estrès cel·lular. No es varen trobar efectes adversos significatius quan els components s'analitzen individualment. Nogensmenys, quan es troben conjuntament, es produeix un afecte advers sobre tan la taxa de creixement com en l'expressió de proteins d'estrès. D'altra banda, cèl·lules sanguínies procedents de Sparus sarba es varen exposar in vitro a diferents concentracions de cadmi, plom i crom. La proteïna d'estrès HSP70 es va sobreexpressar significativament després de l'exposició a concentracions tan febles com 0.1 M. Sota les nostres condicions de treball, no es va evidenciar una sobreexpressió de metal·lotioneïnes. Nogensmenys, les cèl·lules sanguínies de peix varen resultar ser un model biològic interessant per a ser utilitzat en anàlisis de toxicitat. Ambdós models biològics varen resultar ser molt adequats per a detectar acuradament la toxicitat produïda per metalls. En general, l'avaluació de la toxicitat basada en l'anàlisi de la sobreexpressió de proteïnes d'estrès és més sensible que l'avaluació de la toxicitat realitzada a nivell d'organisme. A partir dels resultats obtinguts, podem concloure que una bateria de bioassaigs és realment necessària per avaluar acuradament la toxicitat de metalls ja que existeixen grans variacions entre els valors de toxicitat obtinguts emprant diferents organismes i molts factors ambientals poden influir i modificar els resultats obtinguts.

Characterization and mechanism of action of the biological control agent Pantoea agglomerans EPS125

La soca EPS125 ha mostrat ser un efectiu agent de control biològic de diferents patògens fúngics de postcollita en diferents fruits. Degut a la seva elevada eficàcia, es va plantejar desenvolupar aquesta soca comercialment i per aquest motiu en el present treball es plantejà complementar la informació necessària pel seu registre. D'acord amb els resultats obtinguts mitjançant proves fenotípiques i genotípiques, la soca EPS125 queda inclosa dins l'espècie Pantoea agglomerans (Enterobacter agglomerans-Erwinia herbicola). En relació a la utilització de fonts de carboni, en el perfil i contingut d'àcids grassos cel·lulars i en el polimorfisme en la longitud dels fragments de macrorestricció genòmica (MRFLP), la soca EPS125 mostrà trets característics que la diferencien d'altres soques. Els dos marcadors moleculars (125.2 i 125.3) específics per la soca EPS125 dissenyats en el present treball mostraren ser semiespecífics per la seva detecció mitjançant la tècnica PCR i Real Time PCR. Quedant pendent l'anàlisi d'especificitat de l'ús combinat dels dos marcadors moleculars en una reacció PCR multiplex. P. agglomerans EPS125 ha mostrat ser molt efectiva en el control de Penicillium expansum en poma amb una dosi efectiva mitjana de 2.7x105 a 7x105 ufc/ml, i una ratio de 25-101 cèl·lules de la soca EPS125 per inactivar una espora del patogen segons el model de saturació hiperbòlica. Segons les aproximacions fenotípiques i estudis genotípics realitzats, sembla que els mecanismes de biocontrol utilitzats per la soca EPS125 contra P. expansum en poma estan directament relacionats amb la capacitat de formació de biofilm per aquesta soca.