Bipedal Locomotion: A Fractional CPG for Generating Patterns

Proceedings of the 10th Conference on Dynamical Systems Theory and Applications

The place preference task: a new tool for studying the relation between behavior and place cell activity in rats

This study describes a task that combines random searching with goal directed navigation. The testing was conducted on a circular elevated open field (80 cm in diameter), with an unmarked target area (20 cm in diameter) in the center of 1 of the 4 quadrants. Whenever the rat entered the target area, the computerized tracking system released a pellet to a random point on the open field. Rats were able to learn the task under light and in total darkness, and on a stable or a rotating arena. Visual information was important in light, but idiothetic information became crucial in darkness. Learning of a new position was quicker under light than in total darkness on a rotating arena. The place preference task should make it possible to study place cells (PCs) when the rats use an allothetic (room frame) or idiothetic (arena frame) representation of space and to compare the behavioral response with the PCs' activity.

Contribution du cortex pariétal postérieur au contrôle de la locomotion sous guidage visuel chez le chat

La vision fournit des informations essentielles sur la surface de marche, ainsi que sur la taille, la forme et la position d’obstacles potentiels dans notre environnement. Dans le cas d’un prédateur, la vision fournit également des informations sur la vitesse d’une proie potentielle. Les mécanismes neuronaux impliqués dans l’exécution des modifications de la marche sous guidage visuel sont relativement bien connus, mais ceux impliqués dans la planification de ces modifications de la marche sont peu étudiés. Le cortex pariétal postérieur (CPP) semble être un candidat approprié si l’on considère les propriétés du CPP lors des mouvements d’atteinte vers une cible. Le but des présents travaux est de déterminer la contribution du CPP au contrôle de la locomotion sous guidage visuel. La première étude présentée dans cette thèse a pour hypothèse que le CPP du chat est impliqué dans la planification du placement précis du pied lors des modifications volontaires de la marche. Nous avons entraîné les animaux à enjamber des obstacles en mouvement attachés à la ceinture d’un tapis roulant. Afin d’augmenter la nécessité d’intégrer les informations visuelles et proprioceptives, nous avons dissocié la vitesse des obstacles de celle du tapis roulant. Nous avons observé que plus la vision devient critique pour la tâche, plus les déficits sont importants. Notre analyse démontre que ceux-ci résultent d’un placement inapproprié du pied dans le cycle de marche précédant l’enjambement de l’obstacle. Ceci suggère que le CPP est impliqué dans la planification du placement précis du pied pendant la locomotion sous guidage visuel. La vision directe est disponible lors de la modification de l’activité des membres antérieurs, mais n’est plus disponible lorsque l’obstacle passe sous le corps. Par conséquent, la modification de l’activité des membres postérieurs doit être basée sur l’information gardée en mémoire et coordonnée avec celle des membres antérieurs. Notre deuxième étude a pour but de caractériser les mécanismes neuronaux responsables de cette coordination. Nous avons proposé que le CPP soit impliqué dans la coordination des membres antérieurs et postérieurs lors de l’enjambement d’obstacles. Pour tester cette hypothèse, nous avons enregistré l’activité de neurones de l’aire 5 pendant la même tâche. Nous avons découvert deux populations: une qui décharge lors du passage de l’obstacle entre les membres antérieurs et postérieurs et une autre qui décharge lors du passage de l’obstacle par les membres postérieurs. Dans la tâche de dissociation visuelle, la décharge est modifiée en fonction du temps de passage de l’obstacle sous le corps et reflète la modification du couplage entre les membres lors du changement dans la stratégie d’enjambement. De plus, ces mêmes neurones maintiennent une décharge soutenue lorsqu’un obstacle fixe se trouve entre les membres antérieurs et postérieurs ou les deux membres postérieurs (limite testée : 1-2min). Ces neurones pourraient être responsables de l’emmagasinage à plus long terme des caractéristiques d’un obstacle pour le guidage des mouvements des membres postérieurs. Nos résultats suggèrent que le CPP est impliqué dans l’intégration des informations visuelles et proprioceptives pour la planification du placement précis du pied devant un obstacle. Le patron de décharge de nos populations neuronales suggère qu’il encode également l’information temporelle et spatiale concernant la vitesse et la position de l’obstacle afin de coordonner l’activité des quatre membres pendant la tâche. Finalement, nous proposons qu’une des fonctions du CPP soit d’estimer la position des membres par rapport à l’obstacle en mouvement.

Une lésion neurotoxique de l’habenula latérale amplifie la locomotion induite par un psychostimulant sans altérer la récompense

L’habenula, un noyau épithalamique, est située au centre de la voie dorsale diencéphalique. Cette voie relie les structures limbiques et les ganglions de la base aux cellules monoaminergiques du mésencéphale. En particulier, l’habenula latérale (HbL) projette directement aux cellules dopaminergiques et GABAergiques de l’aire tegmentale ventrale (ATV). L’ATV est le site d’origine de la voie mésolimbique dopaminergique, une voie impliquée de façon cruciale dans la manifestation des comportements dirigés. L’importance de cette projection habenulaire pour le comportement demeure encore méconnue. Ainsi, l’objectif de cette étude est d’approfondir notre compréhension du rôle de régulation de l’HbL sur les comportements dépendants de la neurotransmission dopaminergique. MATÉRIEL ET MÉTHODES: Des rats adultes mâles Sprague-Dawley ont été anesthésiés avec de l’isofluorane et installés sur un appareil stéréotaxique. L’acide iboténique, une neurotoxine agoniste des récepteurs glutamatergiques, était infusée bilatéralement dans l’HbL (0,25 μg/0,25 μl/côté). Les rats du groupe contrôle recevaient des infusions NaCl 0,9%. Les rats de l’expérience d’autostimulation intracérébrale (ASIC) étaient aussi implantés d’une électrode monopolaire dans le mésencéphale postérieur. Un groupe de rats était testé pour leur réponse de locomotion à l’amphétamine (0; 0,5 ou 1 mg/kg, intrapéritonéal), dix jours suivant la lésion de l’HbL. La locomotion était mesurée dans des chambres d’activité, chacune équipée de deux faisceaux parallèles infrarouges. Le jour du test, les rats étaient pesés et placés dans la chambre d’activité puis leur activité locomotrice de base était mesurée pendant une heure. Les rats recevaient ensuite une dose d’amphétamine ou le véhicule (NaCl 0,9%) par voie intrapéritonéale et l’activité locomotrice était mesurée pendant deux heures supplémentaires. Un groupe de rats distinct a été utilisé dans l’expérience d’ASIC. Commençant sept jours suivant la lésion, les rats étaient entraînés à appuyer sur un levier afin de s’autoadministrer des stimulations électriques, au cours de sessions quotidiennes. Nous avons ensuite mesuré chacun des taux de réponses d’une série de stimulations aux fréquences décroissantes. À partir d’une courbe réponses-fréquences, le seuil de récompense était inféré par la fréquence de la stimulation nécessaire pour produire une réponse semi-maximale. Les seuils de récompense étaient stabilisés à un niveau similaire pour l’ensemble des rats. Enfin, l’effet sur la récompense de l’amphétamine était testé aux mêmes doses employées pour l’expérience de locomotion. RÉSULTATS: Une lésion neurotoxique de l’HbL n’a pas altéré les niveaux de base de l’activité locomotrice dans chaque groupe. Cependant, une telle lésion a potentialisé l’effet de locomotion de l’amphétamine (1 mg/kg) pendant la première heure suivant son administration, et une tendance similaire était observable pendant la seconde heure. À l’inverse, nous n’avons observé aucune interaction entre une lésion à l’HbL et l’effet amplificateur sur la récompense de l’amphétamine. CONCLUSION: Nos résultats révèlent une importante contribution fonctionnelle de l’HbL à la locomotion induite par l’activation de la voie mésolimbique dopaminergique avec une dose de 1 mg/kg d’amphétamine. À l’opposé, aucun effet sur la récompense n’a été observé. Ces résultats suggèrent que l’activation psychomotrice et l’amplifiation de la récompense produite par l’amphétamine dépendent de substrats dissociables, chacun étant différentiellement sensible à la modulation provenant de l’HbL.

Rôle du cortex pariétal postérieur dans le processus d'intégration visuomotrice - connexions anatomiques avec le cortex moteur et activité cellulaire lors de la locomotion chez le chat

La progression d’un individu au travers d’un environnement diversifié dépend des informations visuelles qui lui permettent d’évaluer la taille, la forme ou même la distance et le temps de contact avec les obstacles dans son chemin. Il peut ainsi planifier en avance les modifications nécessaires de son patron locomoteur afin d’éviter ou enjamber ces entraves. Ce concept est aussi applicable lorsque le sujet doit atteindre une cible, comme un prédateur tentant d’attraper sa proie en pleine course. Les structures neurales impliquées dans la genèse des modifications volontaires de mouvements locomoteurs ont été largement étudiées, mais relativement peu d’information est présentement disponible sur les processus intégrant l’information visuelle afin de planifier ces mouvements. De nombreux travaux chez le primate suggèrent que le cortex pariétal postérieur (CPP) semble jouer un rôle important dans la préparation et l’exécution de mouvements d’atteinte visuellement guidés. Dans cette thèse, nous avons investigué la proposition que le CPP participe similairement dans la planification et le contrôle de la locomotion sous guidage visuel chez le chat. Dans notre première étude, nous avons examiné l’étendue des connexions cortico-corticales entre le CPP et les aires motrices plus frontales, particulièrement le cortex moteur, à l’aide d’injections de traceurs fluorescents rétrogrades. Nous avons cartographié la surface du cortex moteur de chats anesthésiés afin d’identifier les représentations somatotopiques distales et proximales du membre antérieur dans la partie rostrale du cortex moteur, la représentation du membre antérieur située dans la partie caudale de l’aire motrice, et enfin la représentation du membre postérieur. L’injection de différents traceurs rétrogrades dans deux régions motrices sélectionnées par chat nous a permis de visualiser la densité des projections divergentes et convergentes pariétales, dirigées vers ces sites moteurs. Notre analyse a révélé une organisation topographique distincte de connexions du CPP avec toutes les régions motrices identifiées. En particulier, nous avons noté que la représentation caudale du membre antérieur reçoit majoritairement des projections du côté rostral du sillon pariétal, tandis que la partie caudale du CPP projette fortement vers la représentation rostrale du membre antérieur. Cette dernière observation est particulièrement intéressante, parce que le côté caudal du sillon pariétal reçoit de nombreux inputs visuels et sa cible principale, la région motrice rostrale, est bien connue pour être impliquée dans les fonctions motrices volontaires. Ainsi, cette étude anatomique suggère que le CPP, au travers de connexions étendues avec les différentes régions somatotopiques du cortex moteur, pourrait participer à l’élaboration d’un substrat neural idéal pour des processus tels que la coordination inter-membre, intra-membre et aussi la modulation de mouvements volontaires sous guidage visuel. Notre deuxième étude a testé l’hypothèse que le CPP participe dans la modulation et la planification de la locomotion visuellement guidée chez le chat. En nous référant à la cartographie corticale obtenue dans nos travaux anatomiques, nous avons enregistré l’activité de neurones pariétaux, situés dans les portions des aires 5a et 5b qui ont de fortes connexions avec les régions motrices impliquées dans les mouvements de la patte antérieure. Ces enregistrements ont été effectués pendant une tâche de locomotion qui requiert l’enjambement d’obstacles de différentes tailles. En dissociant la vitesse des obstacles de celle du tapis sur lequel le chat marche, notre protocole expérimental nous a aussi permit de mettre plus d’emphase sur l’importance de l’information visuelle et de la séparer de l’influx proprioceptif généré pendant la locomotion. Nos enregistrements ont révélé deux groupes de cellules pariétales activées en relation avec l’enjambement de l’obstacle: une population, principalement située dans l’aire 5a, qui décharge seulement pendant le passage du membre au dessus del’entrave (cellules spécifiques au mouvement) et une autre, surtout localisée dans l’aire 5b, qui est activée au moins un cycle de marche avant l’enjambement (cellules anticipatrices). De plus, nous avons observé que l’activité de ces groupes neuronaux, particulièrement les cellules anticipatrices, était amplifiée lorsque la vitesse des obstacles était dissociée de celle du tapis roulant, démontrant l’importance grandissante de la vision lorsque la tâche devient plus difficile. Enfin, un grand nombre des cellules activées spécifiquement pendant l’enjambement démontraient une corrélation soutenue de leur activité avec le membre controlatéral, même s’il ne menait pas dans le mouvement (cellules unilatérales). Inversement, nous avons noté que la majorité des cellules anticipatrices avaient plutôt tendance à maintenir leur décharge en phase avec l’activité musculaire du premier membre à enjamber l’obstacle, indépendamment de sa position par rapport au site d’enregistrement (cellules bilatérales). Nous suggérons que cette disparité additionnelle démontre une fonction diversifiée de l’activité du CPP. Par exemple, les cellules unilatérales pourraient moduler le mouvement du membre controlatéral au-dessus de l’obstacle, qu’il mène ou suive dans l’ordre d’enjambement, tandis que les neurones bilatéraux sembleraient plutôt spécifier le type de mouvement volontaire requis pour éviter l’entrave. Ensembles, nos observations indiquent que le CPP a le potentiel de moduler l’activité des centres moteurs au travers de réseaux corticaux étendus et contribue à différents aspects de la locomotion sous guidage visuel, notamment l’initiation et l’ajustement de mouvements volontaires des membres antérieurs, mais aussi la planification de ces actions afin d’adapter la progression de l’individu au travers d’un environnement complexe.

Cohabitation with a B16F10 melanoma-bearer cage mate influences behavior and dendritic cell phenotype in mice

This study evaluated the effects of cohabitation with a B16F10 melanoma-bearer cage mate on behavior and immune functions in mice. Five different experiments were conducted. In each of them, the female mice were divided into two groups: control and experimental. One mouse of each control pair was kept undisturbed and called ""companion of health partner"" (CHP). One mouse of each experimental pair was inoculated with B16FI0 cells and the other, the subject of this study, was called ""companion sick partner"" (CSP). On Day 20 of cohabitation, behavior and immune parameters from CHP and CSP mice were analyzed. In comparison to the CHP, the CSP mice: (1) presented an increased general locomotion in the open field and a decreased exploration time and number of entries in the plus-maze open arms; (2) had an enhanced expression of the CD80 costimulatory molecule on Iab(+)CD11c(+) spleen cells, but no differences were found on lymph nodes cells; (3) presented an altered differentiation of bone marrow cells in the presence of GM-CSF, IL-4, and LPS in vitro, resulting in a lower percentage of Iab(+)CD80(+) cells; (4) had a deficit in the establishment of a Delayed Type of Hypersensitivity to ovalbumin, which was associated to an in vitro proliferation of an IL-10-producing lymphocyte subpopulation after ovalbumin stimulation. Corticosterone levels detected on Day 20 of cohabitation were similar in CHP and CSP mice. It is shown here that DCs phenotype in mice is affected by conditions associated with behavioral alterations indicative of an anxiety-like state induced by the cohabitation with a tumor-bearer conspecific. This phenomenon occurred probably through a nondependent corticosterone mechanism. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

The 'club' cell and behavioural and physiological responses to chemical alarm cues in the Nile tilapia

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Hox genes and the regulation of programmed cell death in the embryonic central nervous system of Drosophila melanogaster

This study deals with the function and regulation of programmed cell death, or apoptosis, in the development of the embryonic central nervous system of Drosophila melanogaster. The first part provides a description of apoptosis-deficient embryos, which showed that preventing apoptosis does not cause gross morphological defects in the CNS, as it appears well organized despite the presence of too many cells. An analysis of the incidence and pattern of apoptosis over the course of development discloses a partly very orderly pattern suggesting tight spatio-temporal control, but also reveals random apoptotic cells, which suggests a certain amount of plasticity in the embryo. This analysis also allowed precise identification of some of the dying neural cells in the embryo, and establishment of single cell models for studying regulation of segment-specific apoptosis in the embryonic CNS. In the second part of the work, further investigations into mechanisms controlling segment-specific apoptosis revealed the involvement of two Hox genes, Antennapedia (Antp) and Ultrabithorax (Ubx), in this process. Hox genes control the formation of segment-specific structures in their domains of expression, but also regulate organ and tissue morphogenesis. The study presented here shows that Antp and Ubx play antagonistic roles in motoneuron survival in the embryo. Ubx expression in the CNS is strongly upregulated at a late point in development, when most cells have begun to differentiate. This upregulation shortly precedes Ubx-dependent, segment-specific apoptosis of two differentiated motoneurons. It could further be demonstrated that Antp is required for proper development of the NB7-3 lineage and for survival of the NB7-3 motoneuron in the anterior thoracic segments. In segments where Antp and Ubx expression overlaps, Ubx counteracts the anti-apoptotic function of Antp, resulting in cell death. Thus, these two Hox genes play opposing roles in the survival of differentiated neurons in the late developing nervous system. They thereby contribute to establishment of correct connections between outward-projecting neurons and their targets, which is crucial for the assembly of functional neural circuits, as these have to fulfill region-specific locomotion and sensory requirements along the antero-posterior body axis.

Sensory regulation of network components underlying ciliary locomotion in Hermissenda.

Ciliary locomotion in the nudibranch mollusk Hermissenda is modulated by the visual and graviceptive systems. Components of the neural network mediating ciliary locomotion have been identified including aggregates of polysensory interneurons that receive monosynaptic input from identified photoreceptors and efferent neurons that activate cilia. Illumination produces an inhibition of type I(i) (off-cell) spike activity, excitation of type I(e) (on-cell) spike activity, decreased spike activity in type III(i) inhibitory interneurons, and increased spike activity of ciliary efferent neurons. Here we show that pairs of type I(i) interneurons and pairs of type I(e) interneurons are electrically coupled. Neither electrical coupling or synaptic connections were observed between I(e) and I(i) interneurons. Coupling is effective in synchronizing dark-adapted spontaneous firing between pairs of I(e) and pairs of I(i) interneurons. Out-of-phase burst activity, occasionally observed in dark-adapted and light-adapted pairs of I(e) and I(i) interneurons, suggests that they receive synaptic input from a common presynaptic source or sources. Rhythmic activity is typically not a characteristic of dark-adapted, light-adapted, or light-evoked firing of type I interneurons. However, burst activity in I(e) and I(i) interneurons may be elicited by electrical stimulation of pedal nerves or generated at the offset of light. Our results indicate that type I interneurons can support the generation of both rhythmic activity and changes in tonic firing depending on sensory input. This suggests that the neural network supporting ciliary locomotion may be multifunctional. However, consistent with the nonmuscular and nonrhythmic characteristics of visually modulated ciliary locomotion, type I interneurons exhibit changes in tonic activity evoked by illumination.

Molecular analysis of cell surface $\beta$1,4-galactosyltransferase function during lamellipodal formation, cell polarization, and cell migration

The rate and direction of fibroblast locomotion is regulated by the formation of lamellipodia. In turn, lamellipodal formation is modulated in part by adhesion of that region of the cell from which the lamellipodia will extend or orginate. Cell surface $\beta$1,4-galactosyltransferase (GalTase) is one molecule that has been demonstrated to mediate cellular interactions with extracellular matrices. In the case of fibroblasts, GalTase must be associated with the actin cytoskeleton in order to mediate cellular adhesion to laminin. The object of this study was to determine how altering the quantity of GalTase capable of associating with the cytoskeleton impacts cell motility. Stably transfected cell lines were generated that have increased or decreased levels of surface GalTase relative to its cytoskeleton-binding sites. Biochemical analyses of these cells reveals that there is a limited number of sites on the cytoskeleton with which GalTase can interact. Altering the ratio of GalTase to its cytoskeleton binding sites does not affect the cells' abilities to spread, nor does it affect the localization of cytoskeletally-bound GalTase. It does, however, appear to interfere with stress fiber bundling. Cells with altered GalTase:cytoskeleton ratios change their polarity of laminin more frequently, as compared to controls. Therefore, the ectopic expression of GalTase cytoplasmic domains impairs a cell's ability to control the placement of lamellipodia. Cells were then tested for their ability to respond to a directional stimulus, a gradient of platelet-derived growth factor (PDGF). It was found that the ability of a cell to polarize in response to a gradient of PDGF is directly proportional to the quantity of GalTase associated with its cytoskeleton. Finally, the rate of unidirectional cell migration on laminin was found to be directly dependent upon surface GalTase expression and is inversely related to the ability of surface GalTase to interact with the cytoskeleton. It is therefore proposed that cytoskeletal assembly and lamellipodal formation can be regulated by the altering the ratio of cytoplasmic domains for specific matrix receptors, such as GalTase, relative to their cytoskeleton-binding sites. ^

SrGAP2-Dependent Integration of Membrane Geometry and Slit-Robo-Repulsive Cues Regulates Fibroblast Contact Inhibition of Locomotion

Migrating fibroblasts undergo contact inhibition of locomotion (CIL), a process that was discovered five decades ago and still is not fully understood at the molecular level. We identify the Slit2-Robo4-srGAP2 signaling network as a key regulator of CIL in fibroblasts. CIL involves highly dynamic contact protrusions with a specialized actin cytoskeleton that stochastically explore cell-cell overlaps between colliding fibroblasts. A membrane curvature-sensing F-BAR domain pre-localizes srGAP2 to protruding edges and terminates their extension phase in response to cell collision. A FRET-based biosensor reveals that Rac1 activity is focused in a band at the tip of contact protrusions, in contrast to the broad activation gradient in contact-free protrusions. SrGAP2 specifically controls the duration of Rac1 activity in contact protrusions, but not in contact-free protrusions. We propose that srGAP2 integrates cell edge curvature and Slit-Robo-mediated repulsive cues to fine-tune Rac1 activation dynamics in contact protrusions to spatiotemporally coordinate CIL.

VMAT2 knockout mice: Heterozygotes display reduced amphetamine-conditioned reward, enhanced amphetamine locomotion, and enhanced MPTP toxicity

The brain vesicular monoamine transporter (VMAT2) pumps monoamine neurotransmitters and Parkinsonism-inducing dopamine neurotoxins such as 1-methyl-4-phenyl-phenypyridinium (MPP+) from neuronal cytoplasm into synaptic vesicles, from which amphetamines cause their release. Amphetamines and MPP+ each also act at nonvesicular sites, providing current uncertainties about the contributions of vesicular actions to their in vivo effects. To assess vesicular contributions to amphetamine-induced locomotion, amphetamine-induced reward, and sequestration and resistance to dopaminergic neurotoxins, we have constructed transgenic VMAT2 knockout mice. Heterozygous VMAT2 knockouts are viable into adult life and display VMAT2 levels one-half that of wild-type values, accompanied by smaller changes in monoaminergic markers, heart rate, and blood pressure. Weight gain, fertility, habituation, passive avoidance, and locomotor activities are similar to wild-type littermates. In these heterozygotes, amphetamine produces enhanced locomotion but diminished behavioral reward, as measured by conditioned place preference. Administration of the MPP+ precursor N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine to heterozygotes produces more than twice the dopamine cell losses found in wild-type mice. These mice provide novel information about the contributions of synaptic vesicular actions of monoaminergic drugs and neurotoxins and suggest that intact synaptic vesicle function may contribute more to amphetamine-conditioned reward than to amphetamine-induced locomotion.

Vaccinia locomotion in host cells: Evidence for the universal involvement of actin-based motility sequences ABM-1 and ABM-2

Vaccinia uses actin-based motility for virion movement in host cells, but the specific protein components have yet to be defined. A cardinal feature of Listeria and Shigella actin-based motility is the involvement of vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP). This essential adapter recognizes and binds to actin-based motility 1 (ABM-1) consensus sequences [(D/E)FPPPPX(D/E), X = P or T] contained in Listeria ActA and in the p90 host-cell vinculin fragment generated by Shigella infection. VASP, in turn, provides the ABM-2 sequences [XPPPPP, X = G, P, L, S, A] for binding profilin, an actin-regulatory protein that stimulates actin filament assembly. Immunolocalization using rabbit anti-VASP antibody revealed that VASP concentrates behind motile virions in HeLa cells. Profilin was also present in these actin-rich rocket tails, and microinjection of 10 μM (intracellular) ABM-2 peptide (GPPPPP)3 blocked vaccinia actin-based motility. Vinculin did not colocalize with VASP on motile virions and remained in focal adhesion contacts; however, another ABM-1-containing host protein, zyxin, was concentrated at the rear of motile virions. We also examined time-dependent changes in the location of these cytoskeletal proteins during vaccinia infection. VASP and zyxin were redistributed dramatically several hours before the formation of actin rocket tails, concentrating in the viral factories of the perinuclear cytoplasm. Our findings underscore the universal involvement of ABM-1 and ABM-2 docking sites in actin-based motility of Listeria, Shigella, and now vaccinia.

Egfr Activating Mutations And Their Association With Response To Platinum-doublet Chemotherapy In Brazilian Non-small Cell Lung Cancer Patients.

The aim of the study was to analyze the frequency of epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations in Brazilian non-small cell lung cancer patients and to correlate these mutations with response to benefit of platinum-based chemotherapy in non-small cell lung cancer (NSCLC). Our cohort consisted of prospective patients with NSCLCs who received chemotherapy (platinum derivates plus paclitaxel) at the [UNICAMP], Brazil. EGFR exons 18-21 were analyzed in tumor-derived DNA. Fifty patients were included in the study (25 with adenocarcinoma). EGFR mutations were identified in 6/50 (12 %) NSCLCs and in 6/25 (24 %) adenocarcinomas; representing the frequency of EGFR mutations in a mostly self-reported White (82.0 %) southeastern Brazilian population of NSCLCs. Patients with NSCLCs harboring EGFR exon 19 deletions or the exon 21 L858R mutation were found to have a higher chance of response to platinum-paclitaxel (OR 9.67 [95 % CI 1.03-90.41], p = 0.047). We report the frequency of EGFR activating mutations in a typical southeastern Brazilian population with NSCLC, which are similar to that of other countries with Western European ethnicity. EGFR mutations seem to be predictive of a response to platinum-paclitaxel, and additional studies are needed to confirm or refute this relationship.

Solid Lipid Nanoparticles For Hydrophilic Biotech Drugs: Optimization And Cell Viability Studies (caco-2 & Hepg-2 Cell Lines).

Insulin was used as model protein to developed innovative Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) for the delivery of hydrophilic biotech drugs, with potential use in medicinal chemistry. SLNs were prepared by double emulsion with the purpose of promoting stability and enhancing the protein bioavailability. Softisan(®)100 was selected as solid lipid matrix. The surfactants (Tween(®)80, Span(®)80 and Lipoid(®)S75) and insulin were chosen applying a 2(2) factorial design with triplicate of central point, evaluating the influence of dependents variables as polydispersity index (PI), mean particle size (z-AVE), zeta potential (ZP) and encapsulation efficiency (EE) by factorial design using the ANOVA test. Therefore, thermodynamic stability, polymorphism and matrix crystallinity were checked by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Wide Angle X-ray Diffraction (WAXD), whereas the effect of toxicity of SLNs was check in HepG2 and Caco-2 cells. Results showed a mean particle size (z-AVE) width between 294.6 nm and 627.0 nm, a PI in the range of 0.425-0.750, ZP about -3 mV, and the EE between 38.39% and 81.20%. After tempering the bulk lipid (mimicking the end process of production), the lipid showed amorphous characteristics, with a melting point of ca. 30 °C. The toxicity of SLNs was evaluated in two distinct cell lines (HEPG-2 and Caco-2), showing to be dependent on the concentration of particles in HEPG-2 cells, while no toxicity in was reported in Caco-2 cells. SLNs were stable for 24 h in in vitro human serum albumin (HSA) solution. The resulting SLNs fabricated by double emulsion may provide a promising approach for administration of protein therapeutics and antigens.