Integrin-Specific Mechanoresponses to Compression and Extension Probed by Cylindrical Flat-Ended AFM Tips in Lung Cells

Cells from lung and other tissues are subjected to forces of opposing directions that are largely transmitted through integrin-mediated adhesions. How cells respond to force bidirectionality remains ill defined. To address this question, we nanofabricated flat-ended cylindrical Atomic Force Microscopy (AFM) tips with ~1 µm2 cross-section area. Tips were uncoated or coated with either integrin-specific (RGD) or non-specific (RGE/BSA) molecules, brought into contact with lung epithelial cells or fibroblasts for 30 s to form focal adhesion precursors, and used to probe cell resistance to deformation in compression and extension. We found that cell resistance to compression was globally higher than to extension regardless of the tip coating. In contrast, both tip-cell adhesion strength and resistance to compression and extension were the highest when probed at integrin-specific adhesions. These integrin-specific mechanoresponses required an intact actin cytoskeleton, and were dependent on tyrosine phosphatases and Ca2+ signaling. Cell asymmetric mechanoresponse to compression and extension remained after 5 minutes of tip-cell adhesion, revealing that asymmetric resistance to force directionality is an intrinsic property of lung cells, as in most soft tissues. Our findings provide new insights on how lung cells probe the mechanochemical properties of the microenvironment, an important process for migration, repair and tissue homeostasis.

Sustained CTL activation by murine pulmonary epithelial cells promotes the development of COPD-like disease

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a lethal progressive lung disease culminating in permanent airway obstruction and alveolar enlargement. Previous studies suggest CTL involvement in COPD progression; however, their precise role remains unknown. Here, we investigated whether the CTL activation receptor NK cell group 2D (NKG2D) contributes to the development of COPD. Using primary murine lung epithelium isolated from mice chronically exposed to cigarette smoke and cultured epithelial cells exposed to cigarette smoke extract in vitro, we demonstrated induced expression of the NKG2D ligand retinoic acid early tran - script 1 (RAET1)as well as NKG2D-mediated cytotoxicity. Furthermore, a genetic model of inducible RAET1 expression on mouse pulmonary epithelial cells yielded a severe emphysematous phenotype characterized by epithelial apoptosis and increased CTL activation, which was reversed by blocking NKG2D activation. We also assessed whether NKG2D ligand expression corresponded with pulmonary disease in human patients by staining airway and peripheral lung tissues from never smokers, smokers with normal lung function, and current and former smokers with COPD. NKG2D ligand expression was independent of NKG2D receptor expression in COPD patients, demonstrating that ligand expression is the limiting factor in CTL activation. These results demonstrate that aberrant, persistent NKG2D ligand expression in the pulmonary epithelium contributes to the development of COPD pathologies.

Effect of Maraviroc Intensification on HIV-1-Specific T Cell Immunity in Recently HIV-1-Infected Individuals

Background The effect of maraviroc on the maintenance and the function of HIV-1-specific T cell responses remains unknown. Methods Subjects recently infected with HIV-1 were randomized to receive anti-retroviral treatment with or without maraviroc intensification for 48 weeks, and were monitored up to week 60. PBMC and in vitro-expanded T cells were tested for responses to the entire HIV proteome by ELISpot analyses. Intracellular cytokine staining assays were conducted to monitor the (poly)-functionality of HIV-1-specific T cells. Analyses were performed at baseline and week 24 after treatment start, and at week 60 (3 months after maraviroc discontinuation). Results Maraviroc intensification was associated with a slower decay of virus-specific T cell responses over time compared to the non-intensified regimen in both direct ex-vivo as well as in in-vitro expanded cells. The effector function profiles of virus-specific CD8+ T cells were indistinguishable between the two arms and did not change over time between the groups. Conclusions Maraviroc did not negatively impact any of the measured parameters, but was rather associated with a prolonged maintenance of HIV-1-specific T cell responses. Maraviroc, in addition to its original effect as viral entry inhibitor, may provide an additional benefit on the maintenance of virus-specific T cells which may be especially important for future viral eradication strategies.

Anti-MPER antibodies with heterogeneous neutralization capacity are detectable in most untreated HIV-1 infected individuals

Background The MPER region of the HIV-1 envelope glycoprotein gp41 is targeted by broadly neutralizing antibodies. However, the localization of this epitope in a hydrophobic environment seems to hamper the elicitation of these antibodies in HIV infected individuals. We have quantified and characterized anti-MPER antibodies by ELISA and by flow cytometry using a collection of mini gp41-derived proteins expressed on the surface of 293T cells. Longitudinal plasma samples from 35 HIV-1 infected individuals were assayed for MPER recognition and MPER-dependent neutralizing capacity using HIV-2 viruses engrafted with HIV-1 MPER sequences. Results Miniproteins devoid of the cysteine loop of gp41 exposed the MPER on 293T cell membrane. Anti-MPER antibodies were identified in most individuals and were stable when analyzed in longitudinal samples. The magnitude of the responses was strongly correlated with the global response to the HIV-1 envelope glycoprotein, suggesting no specific limitation for anti-MPER antibodies. Peptide mapping showed poor recognition of the C-terminal MPER moiety and a wide presence of antibodies against the 2F5 epitope. However, antibody titers failed to correlate with 2F5-blocking activity and, more importantly, with the specific neutralization of HIV-2 chimeric viruses bearing the HIV-1 MPER sequence; suggesting a strong functional heterogeneity in anti-MPER humoral responses. Conclusions Anti-MPER antibodies can be detected in the vast majority of HIV-1 infected individuals and are generated in the context of the global anti-Env response. However, the neutralizing capacity is heterogeneous suggesting that eliciting neutralizing anti-MPER antibodies by immunization might require refinement of immunogens to skip nonneutralizing responses.

Prevalence of Ischemic Heart Disease and Management of Coronary Risk in Daily Clinical Practice: Results from a Mediterranean Cohort of HIV-Infected Patients

There are conflicting data on the prevalence of coronary events and the quality of the management of modifiable cardiovascular risk factors (CVRF) inHIV-infected patients. Methods.We performed a retrospective descriptive study to determine the prevalence of coronary events and to evaluate the management of CVRF in a Mediterranean cohort of 3760 HIV-1-infected patients from April 1983 through June 2011. Results.We identified 81 patients with a history of a coronary event (prevalence 2.15%); 83% of them suffered an acute myocardial infarction. At the time of the coronary event, CVRF were highly prevalent (60.5% hypertension, 48% dyslipidemia, and 16% diabetes mellitus).OtherCVRF, such as smoking, hypertension, lack of exercise, and body mass index, were not routinely assessed. After the coronary event, a significant decrease in total cholesterol ( � = 0.025) and LDLcholesterol ( � = 0.004) was observed. However, the percentage of patients whomaintained LDL-cholesterol > 100mg/dL remained stable (from 46% to 41%, � = 0.103). Patients using protease inhibitors associated with a favorable lipid profile increased over time ( � = 0.028). Conclusions.The prevalence of coronary events in our cohort is low. CVRF prevalence is high and theirmanagement is far from optimal. More aggressive interventions should be implemented to diminish cardiovascular risk in HIV-infected patients.

A systems biology approach identifies molecular networks defining skeletal muscle abnormalities in chronic obstructive pulmonary disease.

Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is an inflammatory process of the lung inducing persistent airflow limitation. Extensive systemic effects, such as skeletal muscle dysfunction, often characterize these patients and severely limit life expectancy. Despite considerable research efforts, the molecular basis of muscle degeneration in COPD is still a matter of intense debate. In this study, we have applied a network biology approach to model the relationship between muscle molecular and physiological response to training and systemic inflammatory mediators. Our model shows that failure to co- ordinately activate expression of several tissue remodelling and bioenergetics pathways is a specific landmark of COPD diseased muscles. Our findings also suggest that this phenomenon may be linked to an abnormal expression of a number of histone modifiers, which we discovered correlate with oxygen utilization. These observations raised the interesting possibility that cell hypoxia may be a key factor driving skeletal muscle degeneration in COPD patients.

Tractament digital de la imatge com a suport per a la recerca

La investigació actual necessita recórrer en nombroses ocasions a la imatge, i encara ho podria fer més. El registre d'imatges s'ha convertit avui en una feina senzilla i económica, almenys en relació amb la situació de fa vint anys. I des de fa amb prou feines un parell d'anys, el tractament de la imatge animada mitjançant tècniques digitals encara s'ha simplificat més, alhora que ha proporcionat nous canvis que permeten explorar la realitat.

Efectividad del Método de Fijación, Elongación y Desrotación sobre la escoliosis idiopática adolescente.

Pregunta clínica: ¿Es más efectivo el Método de Fijación, Elongación y Desrotación (FED) que la órtesis Chênau en pacientes con escoliosis idiopática adolescente en la disminución de los grados de la curva? Objetivo: Valorar la efectividad del método FED comparada con la órtesis en pacientes con escoliosis idiopática adolescente. Se realiza un estudio experimental de tipo ensayo clínico aleatorio controlado y de ciego único. Se llevará a cabo durante el año 2015, la muestra está formada por adolescentes de entre 11 y 17 años diagnosticados de escoliosis idiopática adolescente que se dividen en dos grupos de manera aleatoria. El grupo control recibe como intervención la aplicación de una órtesis, el corset de Chênau. El grupo experimental recibe como intervención el método FED. La intervención se lleva a cabo durante un año y se realizan tres valoraciones, una al inicio, otra a los seis meses y otra al finalizar, a los 12 meses.

Efectivitat del tractament mitjançant la Marxa Nòrdica amb el de contraccions excèntriques per a la millora de la simptomatologia motora i no motora en pacients amb la Malaltia de Parkinson.

Les persones amb la Malaltia de Parkinson (MP) a través del tractament amb Marxa Nòrdica i amb contraccions excèntriques milloraran la seva qualitat de vida i reduiran la bradicinèsia? I quin dels dos tractaments serà més efectiu? L’objectiu d’aquest estudi és verificar l’augment de la qualitat de vida dels pacients, a través de l’exercici físic mitjançant dues capacitats fisicomotrius; la resistència aeròbica i la força amb contraccions excèntriques. També es pretén investigar quin dels dos programes és més eficaç per l’equilibri i la mobilitat dels pacient amb MP. Metodologia: estudi experimental, aleatoritzat i controlat. Els criteris d’inclusió seran persones diagnosticades amb MP amb un estadi I-III segons l’escala Hoehn & Yahr, entre els 40 i 85 anys i estar disposats a complir el programa d’entrenament. Seran exclosos aquelles pacients amb fluctuacions motores no controlades, història clínica de desordre neurològic, cardiovascular i/o respiratori, alteració cognitiva que impedeixi la comunicació i comprensió; condició ortopèdica que dificulti el moviment; dolor al realitzar el tractament i canvis en la medicació que afectin al tractament.La intervenció tindrà una durada de 8 setmanes, 3 dies per setmana a través de dos grups; un amb Marxa Nòrdica i l’altra amb una bicicleta ergomètrica per les extremitats superiors i inferiors. Cada grup de tractament contarà amb el mateix nombre de pacients. Les variables estudiades seran la qualitat de vida, la bradicinèsia i la marxa dels pacients. Els instruments de mesurà seran l’escala UPDRS, 6 Min Walk, Timed Up & Go, Tinetti, Escala de Berg i PDQ-39.

Telerehabilitació en pacients amb accidents cerebrovascular: revisió bibliogràfica.

L’ ictus és una alteració brusca de la circulació de la sang al cervell, sent la segona causa de mort al món i la primera en discapacitat. Objectius. Examinar si la telerehabilitació i la realitat virtual poden millorar l'estat físic i psíquic dels pacients amb accident cerebrovascular i avaluar l’impacte en les activitats de la vida diària. Conclusió. Els resultats indiquen que la fisioteràpia convencional i un programa combinat de telerehabilitació o realitat virtual amb fisioteràpia, milloren les capacitats físiques dels pacients, no obstant, el tractament combinat obté millores significativament superiors al tractament convencional. La tecnologia en l’àmbit de la rehabilitació pot ser una alternativa segura per promoure la recuperació motora després d'un accident cerebrovascular.

El Tai-Txi com a eina de prevenció de caigudes en la tercera edat: una proposta d'intervenció.

Hipòtesi: El treball de l’equilibri estàtic que ens permet la pràctica regular del Tai-txi, pot ser un mètode eficaç per a reduir les caigudes en gent d’edat avançada. Objectius: Determinar si la pràctica del Tai-txi ofereix avantatges en quant a la prevenció de caigudes en la població d’edat avançada en comparació amb un tractament de fisioteràpia convencional. Metodologia: Es durà a terme un estudi aleatori controlat (RCT) amb 45 voluntaris provinents de Lleida i rodalies, i de diferents geriàtrics i hospitals de Lleida i que hagin sofert almenys un episodi de caiguda en el darrer any, que tinguin 65 anys o més i que no necessitin ajuda per caminar. Com a criteris d’exclusió es consideraran aquells subjectes que presentessin malalties degeneratives, problemes vestibulars, problemes cardiovasculars o alteracions neurològiques. Aquests participants estaran distribuïts de manera aleatòria en dos grups; l’experimental que realitzarà les sessions de Tai-txi, i el control que seguirà un programa de fisioteràpia convencional. La intervenció durarà un semestre, amb una freqüència de 3 sessions/setmana d’una hora de durada. Les sessions d’ambdós grups seguiran el mateix esquema: escalfament, cos de la sessió (formes de Tai-txi o exercicis) i tornada a la calma. Els participants de l’estudi passaran revisió mensualment i se’ls revaluarà amb diferents testos i escales: Test de Tinetti tant en l’apartat d’equilibri dinàmic com estàtic, recompte del número de caigudes anotades en una llibreta, The Falls Efficacy Scale International (FES-I) per a obtenir informació sobre la por a caure, el qüestionari SERVQUAL per a la satisfacció, i lectura dels folis d’auto-registre. Després s’avaluaran els resultats i es presentaran les conclusions extretes i les línies de futur.

Eficàcia de la imitació, teràpia que activa les neurones mirall, en la rehabilitació de persones que han patit un ACV.

L’objectiu d’aquest projecte és avaluar l’eficàcia de la teràpia d’imitació, basada en l’activació de les neurones mirall, per augmentar la funcionalitat de l’extremitat superior parètica i millorar la qualitat de vida dels pacients que presenten un accident cerebrovascular a través d’un assaig clínic controlat aleatoritzat. Es crea un grup experimental ( teràpia imitació més teràpia fisioteràpia convencional) i un grup control ( teràpia fisioteràpia convencional) que duran a terme un tractament de 13 setmanes. Per a comprovar els resultats es realitzaran sis avaluacions ( primer dia, sis setmanes, tretze setmanes, sis mesos i al cap d’un any) a través de les següents escales: Medical Research Council (MRC) per la força, Action Research Arm test (ARAT) per la motricitat de la mà, l’índex de Barthel per al grau d’independència de les activitats bàsiques de la vida diària, l’índex de Lawton i Brody pel grau d’independència de les activitats instrumentals de la vida diària i el SF-36 per la qualitat de vida.

Posta a punt d'una planta pilot de bescanvi iònic per a tractament d'aigües amb finalitats didàctiques

Els principals objectius d’aquest projecte són: - Els tractaments d’aigües d’entrada a la indústria - Teoria sobre resines de bescanvi iònic - Presentació de l’equip i funcionament - Posta a punt de les pràctiques Amb els següents objectius es preten posar a punt una planta pilot de bescanvi iònic per a tractament d’aigües amb finalitats didàctiques

HIV-1 Capture and Transmission by Dendritic Cells: The Role of Viral Glycolipids and the Cellular Receptor Siglec-1

Dendritic cells (DCs) are essential in order to combat invading viruses and trigger antiviral responses. Paradoxically, in the case of HIV-1, DCs might contribute to viral pathogenesis through trans-infection, a mechanism that promotes viral capture and transmission to target cells, especially after DC maturation. In this review, we highlight recent evidence identifying sialyllactosecontaining gangliosides in the viral membrane and the cellular lectin Siglec-1 as critical determinants for HIV-1 capture and storage by mature DCs and for DC-mediated trans-infection of T cells. In contrast, DC-SIGN, long considered to be the main receptor for DC capture of HIV-1, plays a minor role in mature DC-mediated HIV-1 capture and trans-infection.

Classification models for neurocognitive impairment in HIV infection based on demographic and clinical variables

Objective: We used demographic and clinical data to design practical classification models for prediction of neurocognitive impairment (NCI) in people with HIV infection. Methods: The study population comprised 331 HIV-infected patients with available demographic, clinical, and neurocognitive data collected using a comprehensive battery of neuropsychological tests. Classification and regression trees (CART) were developed to btain detailed and reliable models to predict NCI. Following a practical clinical approach, NCI was considered the main variable for study outcomes, and analyses were performed separately in treatment-naïve and treatment-experienced patients. Results: The study sample comprised 52 treatment-naïve and 279 experienced patients. In the first group, the variables identified as better predictors of NCI were CD4 cell count and age (correct classification [CC]: 79.6%, 3 final nodes). In treatment-experienced patients, the variables most closely related to NCI were years of education, nadir CD4 cell count, central nervous system penetration-effectiveness score, age, employment status, and confounding comorbidities (CC: 82.1%, 7 final nodes). In patients with an undetectable viral load and no comorbidities, we obtained a fairly accurate model in which the main variables were nadir CD4 cell count, current CD4 cell count, time on current treatment, and past highest viral load (CC: 88%, 6 final nodes). Conclusion: Practical classification models to predict NCI in HIV infection can be obtained using demographic and clinical variables. An approach based on CART analyses may facilitate screening for HIV-associated neurocognitive disorders and complement clinical information about risk and protective factors for NCI in HIV-infected patients.