Aspects of the transplantation, storage and maintenance of corals (Montastraea Faveolata, Acropora Cervicornis and A. Palmata)

The purpose of this study is to explore aspects of coral transplantation for restoration. Montastraea faveolata cores of 2.54 and 5.0 cm were stored in aquaria, on an array and on the substrate. Survival on the array and substrate were 100% for 12 and 11 months respectively. Branches of Acropora cervicornis had 75.0 % survival on the substrate and 91.7% on the array. Disease caused mortality for the A. cervicornis and the 2.54 cm cores in the aquaria but not for the 5.0 cm cores. Growth was significantly higher for A. cervicornis and A. palmata branches stored on an array than in an open seawater system. The storage type affected growth patterns of both species. M. faveolata fed three times/week increased in surface area significantly more than those fed once and twice/week. Corals fed once per week significantly increased their polyp density. Corals had intermittent respiration while under sub-aerial conditions.

Predicting 10-year risk of fatal cardiovascular disease in Germany: an update based on the SCORE-Deutschland Risk Charts

Estimation of absolute risk of cardiovascular disease (CVD), preferably with population-specific risk charts, has become a cornerstone of CVD primary prevention. Regular recalibration of risk charts may be necessary due to decreasing CVD rates and CVD risk factor levels. The SCORE risk charts for fatal CVD risk assessment were first calibrated for Germany with 1998 risk factor level data and 1999 mortality statistics. We present an update of these risk charts based on the SCORE methodology including estimates of relative risks from SCORE, risk factor levels from the German Health Interview and Examination Survey for Adults 2008-11 (DEGS1) and official mortality statistics from 2012. Competing risks methods were applied and estimates were independently validated. Updated risk charts were calculated based on cholesterol, smoking, systolic blood pressure risk factor levels, sex and 5-year age-groups. The absolute 10-year risk estimates of fatal CVD were lower according to the updated risk charts compared to the first calibration for Germany. In a nationwide sample of 3062 adults aged 40-65 years free of major CVD from DEGS1, the mean 10-year risk of fatal CVD estimated by the updated charts was lower by 29% and the estimated proportion of high risk people (10-year risk > = 5%) by 50% compared to the older risk charts. This recalibration shows a need for regular updates of risk charts according to changes in mortality and risk factor levels in order to sustain the identification of people with a high CVD risk.

Novel ketone diet enhances physical and cognitive performance

Ketone bodies are the most energy-efficient fuel and yield more ATP per mole of substrate than pyruvate and increase the free energy released from ATP hydrolysis. Elevation of circulating ketones via high-fat, low-carbohydrate diets has been used for the treatment of drug-refractory epilepsy and for neurodegenerative diseases, such as Parkinson's disease. Ketones may also be beneficial for muscle and brain in times of stress, such as endurance exercise. The challenge has been to raise circulating ketone levels by using a palatable diet without altering lipid levels. We found that blood ketone levels can be increased and cholesterol and triglycerides decreased by feeding rats a novel ketone ester diet: chow that is supplemented with (R)-3-hydroxybutyl (R)-3-hydroxybutyrate as 30% of calories. For 5 d, rats on the ketone diet ran 32% further on a treadmill than did control rats that ate an isocaloric diet that was supplemented with either corn starch or palm oil (P < 0.05). Ketone-fed rats completed an 8-arm radial maze test 38% faster than did those on the other diets, making more correct decisions before making a mistake (P < 0.05). Isolated, perfused hearts from rats that were fed the ketone diet had greater free energy available from ATP hydrolysis during increased work than did hearts from rats on the other diets as shown by using [(31)P]-NMR spectroscopy. The novel ketone diet, therefore, improved physical performance and cognitive function in rats, and its energy-sparing properties suggest that it may help to treat a range of human conditions with metabolic abnormalities.

Development of Imaging Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biological and Clinically Relevant Applications

La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.

Global, regional, and national comparative risk assessment of 79 behavioral, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks, 1990–2015 : a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015

Astaxanthin profiles and corresponding colour properties in Australian farmed black tiger prawn (Penaeus monodon) during frozen storage

The colour of commercial cooked black tiger prawns (Penaeus monodon) is a key quality requirement to ensure product is not rejected in wholesale markets. The colour, due to the carotenoid astaxanthin, can be impacted by frozen storage, but changes in colour or astaxanthin profile, during frozen storage, have not been studied in detail. Subsequently in this study, the aims were to define the astaxanthin (as cis, trans, mono-ester and di-ester forms) content, together with the colour properties, in both pleopods (legs) and abdominal segments. Changes in astaxanthin content and colour properties were further determined during frozen storage (−20°C). Total astaxanthin content was seen to decrease in all samples over time, with the rate of degradation being significantly greater (P < 0.05) in pleopods than abdomen. In both pleopods and abdomen, rate of degradation of esterified forms was significantly greater (P < 0.05) than non-esterified forms. Hue angle (increase), a* value (decrease) and L value (increase) were all seen to significantly change (P < 0.05) during storage, with changes being more prevalent in the pleopods. The pleopods are the key indicator of astaxanthin and colour loss in cooked black tiger prawns and preservation strategies are required to preserve astaxanthin and colour during frozen storage.

Production locality influences postharvest disease development and quality in mangoes

Postharvest disease management is one of the key challenges in commercial mango supply chains. Comprehensive investigations were made regarding the impact of geographic locality on postharvest disease development and other quality parameters in 'Sindhri' and 'Samar Bahisht (S.B.) Chaunsa' mangoes under ambient (33±1°C; 55-60% RH) and low temperature storage/simulated shipping (12±1°C; 80- 85% RH) conditions (28 or 35 days storage for 'Sindhri' and 21 or 28 days for 'S.B. Chaunsa'). Physiologically mature (days from fruit set were 95-100 and 110-115 for 'Sindhri' and 'S.B Chaunsa', respectively) 'Sindhri' and 'S.B. Chaunsa' fruits were harvested from five geographic localities and subjected to ambient and simulated shipping conditions. Under ambient conditions, no disease incidence was observed till fruit eating stage in 'Sindhri'. However, in 'S.B. Chaunsa', significant variation in different localities was observed with respect to disease incidence. Maximum and at par disease was exhibited by the fruit collected from district Vehari and Khanewal in 'S.B. Chaunsa'. Under simulated shipping conditions, disease development varied significantly with respect to different locations and storage durations. In 'Sindhri', fruit of M. Garh, while, 'S.B. Chaunsa' fruit of districts R.Y. Khan, M. Garh and Khanewal showed higher disease incidence. Fruit peel colour development was significantly reduced as storage days increased. Fruit firmness, skin shriveling, fresh weight loss, dry matter, biochemical and organoleptic attributes also varied significantly among the fruit sourced from different orchards of different localities. Analysis of N contents in leaves and fruit peel revealed that N contents of leaf and peel were positively correlated with disease severity in mango. Botryodiplodia spp., Phomopsis mangiferae, Alternaria alternata, Colletotrichum gloeosporioides were the pathogens isolated from fruits of all locations; however, the prevalence frequency varied with the geographic localities. In conclusion, the production locality, cultivar and nutrition (nitrogen content of fruit peel) had significant effect on fruit quality out-turn at ripe stage in terms of disease development so area specific disease management system needs to be implemented for better quality at retail.

Rootstock selection, nitrogen and calcium influence postharvest disease in avocado

Field trials evaluating several parameters of growth, fruit yield and quality of 'Hass' avocado grafted to different rootstocks were established in 2004-2005 in four different growing regions of Australia. Fruit were harvested in three seasons from 2008, ripened and assessed for severity and incidence of anthracnose and stem end rot diseases. Peel samples were collected at harvest and analysed for concentrations of the cations (N, K, Ca, Mg). Rootstock significantly affected marketability of fruit (no stem end rot and less than 5% anthracnose) in 58% of the total number of trials evaluated, with better quality fruit harvested from 'Hass' grafted to Guatemalan or West Indian rootstocks such as 'A10' or 'Velvick'. Fruit quality was frequently poor from trees grafted to Mexican race rootstocks, regardless of growing location. Correlation analyses showed that fruit from rootstocks with superior fruit quality was often associated with lower skin N and higher Ca concentrations. There were significant positive correlations between anthracnose and skin N or N:Ca ratio in 75% of trials evaluated. There was a significant negative correlation between anthracnose and Ca in 42% of trials. The correlations between stem end rot and skin N (positive) or Ca (negative) were each significant in 42% of trials. Based on the results in this project, N:Ca ratios in the skin of unripe avocado fruit at harvest may provide one of the best indicators of potential postharvest disease in ripe fruit, and may have implications for fertiliser regimes.

Viability of probiotic bacteria and some chemical and sensory characteristics in cornelian cherry juice during cold storage

Background: Increased popularity of vegetarianism, lactose intolerance, and the high cholesterol content in dairy products, are all factors that have recently increased the demand for nondairy probiotic products. The objective of this study is to evaluate the effect of refrigeration on the viability of probiotics and asses someof the chemical and sensory characteristics in cornelian cherry juice. Results: The Iranian native probiotic strain (L. casei T4) showed greater viability compared to industrial types (viable count of 8.67 log cfu/mL versus <6.0 log cfu/mL at d 28). However, this most tolerant Iranian strain, could not withstand the conditions of ‘Natural juice’ at pH 2.6 for more than 7 d. Following a pH adjusted treatment (to pH ~3.5), the viability of the strain was improved to 28 d with some evidence of increased growth of the probiotic. However, the level of antioxidant activity, anthocyanin and phenolic compounds, revealed a slight decrease during cold storage. The changes in the chemical profile of the sample containing L. casei T4 indicated fermentation activity during cold storage. Sensory evaluation results showed significant differences between samples containing L. casei TD4 and other samples in taste, odor and overall acceptance in a complimentary way. Conclusions: The results showed that low pH and presence of inhibitor phenolic compounds of cornelian cherry juice have negative effect on viability of probiotics, especially industrial strains during refrigerated storage.

Mouse models of diet-induced nonalcoholic steatohepatitis reproduce the heterogeneity of the human disease

International audience

Development of Imaging Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biological and Clinically Relevant Applications

La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.

The effect of chaperone compounds on glucocerebrosidase stability and activity in fibroblasts from Gaucher Disease patients with different genotypes

Dissertação de mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014

Management and outcome of cholesterol embolus identified in a diabetic retinopathy screening program

Purpose. We examined the incidence, management, and outcomes of patients known to be at high cardiovascular risk, and to assess whether specialist referral to an ophthalmic medical clinic is worthwhile. Methods. Patients in the East Birmingham area with cholesterolembolus who were identified on digital diabetic retinopathy screening over a 3-year period were referred to a specialist ophthalmic medicine clinic within Heart of England NHS Trust for management and investigation. Results. A total of 33 patients were referred for clinical management.(male:female = 22:11, mean age 72 years). A total of 28 patients were known to be receiving medication: 14 anti hypertensive therapy(42%), 19 aspirin (59%), and 21 statin (64%). A total of 18 patients had known cardiovascular disease, 10 of whom had received carotid stenting or coronary artery bypass surgery. Ten patients diagnosed with embolus required and consented to carotid Doppler studies. Six patients were confirmed with significant carotid stenosis and 2 (6%)of these patients required carotid endarterectomy surgery. Overall, 4patients died, a mortality rate of 12% over 3 years. Conclusions. Annual diabetic retinopathy screening provide sopportunistic identification of asymptomatic cholesterol emboli and provides an opportunity for review of medical management in the high-risk patient group with appropriate identification and referral for carotid stenosis surgery. A total of 11 patients were identified with sub optimal cardiovascular risk management: e.g., statin use.

Oral chondroitin sulfate and prebiotics for the treatment of canine Inflammatory Bowel Disease: a randomized, controlled clinical trial

BACKGROUND Canine inflammatory bowel disease (IBD) is a chronic enteropathy of unknown etiology, although microbiome dysbiosis, genetic susceptibility, and dietary and/or environmental factors are hypothesized to be involved in its pathogenesis. Since some of the current therapies are associated with severe side effects, novel therapeutic modalities are needed. A new oral supplement for long-term management of canine IBD containing chondroitin sulfate (CS) and prebiotics (resistant starch, β-glucans and mannaoligosaccharides) was developed to target intestinal inflammation and oxidative stress, and restore normobiosis, without exhibiting any side effects. This double-blinded, randomized, placebo-controlled trial in dogs with IBD aims to evaluate the effects of 180 days administration of this supplement together with a hydrolyzed diet on clinical signs, intestinal histology, gut microbiota, and serum biomarkers of inflammation and oxidative stress. RESULTS Twenty-seven client-owned biopsy-confirmed IBD dogs were included in the study, switched to the same hydrolyzed diet and classified into one of two groups: supplement and placebo. Initially, there were no significant differences between groups (p > 0.05) for any of the studied parameters. Final data analysis (supplement: n = 9; placebo: n = 10) showed a significant decrease in canine IBD activity index (CIBDAI) score in both groups after treatment (p < 0.001). After treatment, a significant decrease (1.53-fold; p < 0.01) in histologic score was seen only in the supplement group. When groups were compared, the supplement group showed significantly higher serum cholesterol (p < 0.05) and paraoxonase-1 (PON1) levels after 60 days of treatment (p < 0.01), and the placebo group showed significantly reduced serum total antioxidant capacity (TAC) levels after 120 days (p < 0.05). No significant differences were found between groups at any time point for CIBDAI, WSAVA histologic score and fecal microbiota evaluated by PCR-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). No side effects were reported in any group. CONCLUSIONS The combined administration of the supplement with hydrolyzed diet over 180 days was safe and induced improvements in selected serum biomarkers, possibly suggesting a reduction in disease activity. This study was likely underpowered, therefore larger studies are warranted in order to demonstrate a supplemental effect to dietary treatment of this supplement on intestinal histology and CIBDAI.