Evidence for three genetic loci involved in both anorexia nervosa risk and variation of body mass index

The maintenance of normal body weight is disrupted in patients with anorexia nervosa (AN) for prolonged periods of time. Prior to the onset of AN, premorbid body mass index (BMI) spans the entire range from underweight to obese. After recovery, patients have reduced rates of overweight and obesity. As such, loci involved in body weight regulation may also be relevant for AN and vice versa. Our primary analysis comprised a cross-trait analysis of the 1000 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) with the lowest P-values in a genome-wide association meta-analysis (GWAMA) of AN (GCAN) for evidence of association in the largest published GWAMA for BMI (GIANT). Subsequently we performed sex-stratified analyses for these 1000 SNPs. Functional ex vivo studies on four genes ensued. Lastly, a look-up of GWAMA-derived BMI-related loci was performed in the AN GWAMA. We detected significant associations (P-values <5 × 10(-5), Bonferroni-corrected P<0.05) for nine SNP alleles at three independent loci. Interestingly, all AN susceptibility alleles were consistently associated with increased BMI. None of the genes (chr. 10: CTBP2, chr. 19: CCNE1, chr. 2: CARF and NBEAL1; the latter is a region with high linkage disequilibrium) nearest to these SNPs has previously been associated with AN or obesity. Sex-stratified analyses revealed that the strongest BMI signal originated predominantly from females (chr. 10 rs1561589; Poverall: 2.47 × 10(-06)/Pfemales: 3.45 × 10(-07)/Pmales: 0.043). Functional ex vivo studies in mice revealed reduced hypothalamic expression of Ctbp2 and Nbeal1 after fasting. Hypothalamic expression of Ctbp2 was increased in diet-induced obese (DIO) mice as compared with age-matched lean controls. We observed no evidence for associations for the look-up of BMI-related loci in the AN GWAMA. A cross-trait analysis of AN and BMI loci revealed variants at three chromosomal loci with potential joint impact. The chromosome 10 locus is particularly promising given that the association with obesity was primarily driven by females. In addition, the detected altered hypothalamic expression patterns of Ctbp2 and Nbeal1 as a result of fasting and DIO implicate these genes in weight regulation.

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.

Estimating Natural Recharge by Means of Chloride Mass Balance in a Volcanic Aquifer: Northeastern Gran Canaria (Canary Islands, Spain)

[EN]The chloride mass balance method was used to estimate the average diffuse groundwater recharge on northeastern Gran Canaria (Canary Islands), where the largest recharge to the volcanic island aquifer occurs. Rainwater was sampled monthly in ten rainwater collectors to determine the bulk deposition rate of chloride for the 2008–2014 period. Average chloride deposition decreases inwardly from more than 10 g·m−2 ·year−1 to about 4 g·m−2 ·year−1 . The application of the chloride mass balance method resulted in an estimated average recharge of about 28 hm3 /year or 92 mm/year (24% of precipitation) in the study area after subtracting chloride loss with surface runoff.

Numerical simulation of the mass loss process in pyrolizing char materials

Abstract not available

Application of body mass index adjusted for fat mass (BMIfat) obtained by bioelectrical impedance in adults

Introduction: Body mass index (BMI) has been one of the methods most frequently used for diagnose obesity, but it isn't consider body composition. Objective: This study intends to apply one new adiposity index, the BMI adjusted for fat mass (BMIfat) developed by Mialich, et al. (2011), in a adult Brazilian sample. Methods: A cross-sectional study with 501 individuals of both genders (366 women, 135 men) aged 17 to 38 years and mean age was 20.4 ± 2.8 years, mean weight 63.0 ± 13.5 kg, mean height 166.9 ± 9.0 cm, and BMI 22.4 ± 3.4 kg/m². Results and discussion: High and satisfactory R2 values were obtained, i.e., 91.1%, 91.9% and 88.8% for the sample as a whole and for men and women, respectively. Considering this BMIfat were developed new ranges, as follows: 1.35 to 1.65 (nutritional risk for malnutrition), > 1.65 and ≤ 2.0 (normal weight) and > 2.0 (obesity). The BMIfat had a more accurate capacity of detecting obese individuals (0.980. 0.993, 0.974) considering the sample as a whole and women and men, respectively, compared to the traditional BMI (0.932, 0.956, 0.95). Were also defined new cut-off points for the traditional BMI for the classification of obesity, i.e.: 25.24 kg/m² and 28.38 kg/m² for men and women, respectively. Conclusion: The BMIfat was applied for the present population and can be adopted in clinical practice. Further studies are needed to determine its application to different ethnic groups and to compare this index to others previously described in the scientific literature.

Bird's eye view of Clinton, Mass. 1876.

Perspective map not drawn to scale.

Map of the upper part of the Island of Manhattan above Eighty-Sixth Street arranged to illustrate the Battle of Harlem Heights.

Relief shown by hachures.

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.

NUMERICAL SIMULATION STUDY OF VIBRATION MITIGATION EFFECTIVENESS OF TUNED MASS DAMPERS FOR TRAFFIC SIGNAL MAST ARM STRUCTURES

Fatigue damage in the connections of single mast arm signal support structures is one of the primary safety concerns because collapse could result from fatigue induced cracking. This type of cantilever signal support structures typically has very light damping and excessively large wind-induced vibration have been observed. Major changes related to fatigue design were made in the 2001 AASHTO LRFD Specification for Structural Supports for Highway Signs, Luminaries, and Traffic Signals and supplemental damping devices have been shown to be promising in reducing the vibration response and thus fatigue load demand on mast arm signal support structures. The primary objective of this study is to investigate the effectiveness and optimal use of one type of damping devices termed tuned mass damper (TMD) in vibration response mitigation. Three prototype single mast arm signal support structures with 50-ft, 60-ft, and 70-ft respectively are selected for this numerical simulation study. In order to validate the finite element models for subsequent simulation study, analytical modeling of static deflection response of mast arm of the signal support structures was performed and found to be close to the numerical simulation results from beam element based finite element model. A 3-DOF dynamic model was then built using analytically derived stiffness matrix for modal analysis and time history analysis. The free vibration response and forced (harmonic) vibration response of the mast arm structures from the finite element model are observed to be in good agreement with the finite element analysis results. Furthermore, experimental test result from recent free vibration test of a full-scale 50-ft mast arm specimen in the lab is used to verify the prototype structure’s fundamental frequency and viscous damping ratio. After validating the finite element models, a series of parametric study were conducted to examine the trend and determine optimal use of tuned mass damper on the prototype single mast arm signal support structures by varying the following parameters: mass, frequency, viscous damping ratio, and location of TMD. The numerical simulation study results reveal that two parameters that influence most the vibration mitigation effectiveness of TMD on the single mast arm signal pole structures are the TMD frequency and its viscous damping ratio.

Battle of Tehoo[pca].

Relief shown pictorially.

[Comanche pictograph map of the Battle of Sierra Blanca, 1787].

Shows battle between two warring Plains Indian tribes, the Comanche and Apache.

IMPROVED SENSITIVITY OF RESONANT MASS SENSOR BASED ON MICRO TILTING PLATE AND MICRO CANTILEVER

Vapor sensors have been used for many years. Their applications range from detection of toxic gases and dangerous chemicals in industrial environments, the monitoring of landmines and other explosives, to the monitoring of atmospheric conditions. Microelectrical mechanical systems (MEMS) fabrication technologies provide a way to fabricate sensitive devices. One type of MEMS vapor sensors is based on mass changing detection and the sensors have a functional chemical coating for absorbing the chemical vapor of interest. The principle of the resonant mass sensor is that the resonant frequency will experience a large change due to a small mass of gas vapor change. This thesis is trying to build analytical micro-cantilever and micro-tilting plate models, which can make optimization more efficient. Several objectives need to be accomplished: (1) Build an analytical model of MEMS resonant mass sensor based on micro-tilting plate with the effects of air damping. (2) Perform design optimization of micro-tilting plate with a hole in the center. (3) Build an analytical model of MEMS resonant mass sensor based on micro-cantilever with the effects of air damping. (4) Perform design optimization of micro-cantilever by COMSOL. Analytical models of micro-tilting plate with a hole in the center are compared with a COMSOL simulation model and show good agreement. The analytical models have been used to do design optimization that maximizes sensitivity. The micro-cantilever analytical model does not show good agreement with a COMSOL simulation model. To further investigate, the air damping pressures at several points on the micro-cantilever have been compared between analytical model and COMSOL model. The analytical model is inadequate for two reasons. First, the model’s boundary condition assumption is not realistic. Second, the deflection shape of the cantilever changes with the hole size, and the model does not account for this. Design optimization of micro-cantilever is done by COMSOL.

Influence of kaolin addition on the dynamics of oxygen mass transport in polyvinyl alcohol dispersion coatings

The permeability of dispersion barriers produced from polyvinyl alcohol (PVOH) and kaolin clay blends coated onto polymeric supports has been studied by employing two different measurement methods: the oxygen transmission rate (OTR) and the ambient oxygen ingress rate (AOIR). Coatings with different thicknesses and kaolin contents were studied. Structural information of the dispersion-barrier coatings was obtained by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). These results showed that the kaolin content influences both the orientation of the kaolin and the degree of crystallinity of the PVOH coating. Increased kaolin content increased the alignment of the kaolin platelets to the basal plane of the coating. Higher kaolin content was accompanied by higher degree of crystallinity of the PVOH. The barrier thickness proved to be less important in the early stages of the mass transport process, whereas it had a significant influence on the steady-state permeability. The results from this study demonstrate the need for better understanding of how permeability is influenced by (chemical and physical) structure.

An investigation into the suitability of time-of-flight mass spectrometry in forensic toxicology

Liquid chromatography coupled with mass spectrometry is one of the most powerful tools in the toxicologist’s arsenal to detect a wide variety of compounds from many different matrices. However, the huge number of potentially abused substances and new substances especially designed as intoxicants poses a problem in a forensic toxicology setting. Most methods are targeted and designed to cover a very specific drug or group of drugs while many other substances remain undetected. High resolution mass spectrometry, more specifically time-of-flight mass spectrometry, represents an extremely powerful tool in analysing a multitude of compounds not only simultaneously but also retroactively. The data obtained through the time-of-flight instrument contains all compounds made available from sample extraction and chromatography, which can be processed at a later time with an improved library to detect previously unrecognised compounds without having to analyse the respective sample again. The aim of this project was to determine the utility and limitations of time-of-flight mass spectrometry as a general and easily expandable screening method. The resolution of time-of-flight mass spectrometry allows for the separation of compounds with the same nominal mass but distinct exact masses without the need to separate them chromatographically. To simulate the wide variety of potentially encountered drugs in such a general screening method, seven drugs (morphine, cocaine, zolpidem, diazepam, amphetamine, MDEA and THC) were chosen to represent this variety in terms of mass, properties and functional groups. Consequently, several liquid-liquid and solid phase extractions were applied to urine samples to determine the most general suitable and unspecific extraction. Chromatography was optimised by investigating the parameters pH, concentration, organic solvent and gradient of the mobile phase to improve data obtained by the time-of-flight instrument. The resulting method was validated as a qualitative confirmation/identification method. Data processing was automated using the software TargetAnalysis, which provides excellent analyte recognition according to retention time, exact mass and isotope pattern. The recognition of isotope patterns allows excellent recognition of analytes even in interference rich mass spectra and proved to be a good positive indicator. Finally, the validated method was applied to samples received from the A& E Department of Glasgow Royal Infirmary in suspected drug abuse cases and samples received from the Scottish Prison Service, which we received from their own prevalence study targeting drugs of abuse in the prison population. The obtained data was processed with a library established in the course of this work.

Characterization of the volatile profile of Brazilian Merlot wines through comprehensive two dimensional gas chromatography time-of-flight mass spectrometric detection.

Wine aroma is an important characteristic and may be related to certain specific parameters, such as raw material and production process. The complexity of Merlot wine aroma was considered suitable for comprehensive two-dimensional gas chromatography (GCGC), as this technique offers superior performance when compared to one-dimensional gas chromatography (1D-GC). The profile of volatile compounds of Merlot wine was, for the first time, qualitatively analyzed by HS-SPME-GCxGC with a time-of-flight mass spectrometric detector (TOFMS), resulting in 179 compounds tentatively identified by comparison of experimental GCxGC retention indices and mass spectra with literature 1D-GC data and 155 compounds tentatively identified only by mass spectra comparison. A set of GCGC experimental retention indices was also, for the first time, presented for a specific inverse set of columns. Esters were present in higher number (94), followed by alcohols (80), ketones (29), acids (29), aldehydes (23), terpenes (23), lactones (16), furans (14), sulfur compounds (9), phenols (7), pyrroles (5), C13-norisoprenoids (3), and pyrans (2). GCxGC/TOFMS parameters were improved and optimal conditions were: a polar (polyethylene glycol)/medium polar (50% phenyl 50% dimethyl arylene siloxane) column set, oven temperature offset of 10ºC, 7 s as modulation period and 1.4 s of hot pulse duration. Co-elutions came up to 138 compounds in 1D and some of them were resolved in 2D. Among the coeluted compounds, thirty-three volatiles co-eluted in both 1D and 2D and their tentative identification was possible only due to spectral deconvolution. Some compounds that might have important contribution to aroma notes were included in these superimposed peaks. Structurally organized distribution of compounds in the 2D space was observed for esters, aldehydes and ketones, alcohols, thiols, lactones, acids and also inside subgroups, as occurred with esters and alcohols. The Fischer Ratio was useful for establishing the analytes responsible for the main differences between Merlot and non-Merlot wines. Differentiation among Merlot wines and wines of other grape varieties were mainly perceived through the following components: ethyl dodecanoate, 1-hexanol, ethyl nonanoate, ethyl hexanoate, ethyl decanoate, dehydro-2-methyl-3(2H)thiophenone, 3-methyl butanoic acid, ethyl tetradecanoate, methyl octanoate, 1,4 butanediol, and 6-methyloctan-1-ol.