Differential gene expression and developmental competence in in vitro produced bovine embryos

The embryonic developmental block occurs at the 8-cell stage in cattle and is characterized by a lengthening of the cell cycle and an increased number of embryos that stop development. The maternal-embryonic transition arises at the same stage resulting in the transcription of many genes. Gene expression studies during this stage may contribute to the understanding of the physiological mechanisms involved in the maternal-embryonic transition. Herein we identified genes differentially expressed between embryos with high or low developmental competence to reach the blastocyst stage using differential display PCR. Embryos were analysed according to developmental kinetics: fast cleavage embryos showing 8 cells at 48 h post insemination (hpi) with high potential of development (F8), and embryos with slow cleavage presenting 4 cells at 48 hpi (54) and 8 cells at 90 hpi (S8), both with reduced rates of development to blastocyst. The fluorescence DDPCR method was applied and allowed the recovery of 176 differentially expressed bands with similar proportion between high and low development potential groups (52% to F8 and 48% in S4 and S8 groups). A total of 27 isolated fragments were cloned and sequenced, confirming the expected primer sequences and allowing the identification of 27 gene transcripts. PI3KCA and ITM2B were chosen for relative quantification of mRNA using real-time PCR and showed a kinetic and a time-related pattern of expression respectively. The observed results suggest the existence of two different embryonic genome activation mechanisms: fast-developing embryos activate genes related to embryonic development, and slow-developing embryos activate genes related to cellular survival and/or death.

Visual impairment in children with spastic cerebral palsy measured by psychophysical and electrophysiological grating acuity tests

Background: This study measured grating visual acuity in 173 children between 6-48 months of age who had different types of spastic cerebral palsy (CP). Method: Behavioural acuity was measured with the Teller Acuity Cards (TAC) using a staircase psychophysical procedure. Electrophysiological visual acuity was estimated using the sweep VEP (sVEP). Results: The percentage of children outside the superior tolerance limits was 44 of 63 (69%) and 50 of 55 (91%) of tetraplegic, 36 of 56 (64%) and 42 of 53 (79%) of diplegic, 10 of 48 (21%) and 12 of 40 (30%) of hemiplegic for sVEP and TAC, respectively. For the sVEP, the greater visual acuity deficit found in the tetraplegic group was significantly different from that of the hemiplegic group (p < 0.001). In the TAC procedure the mean visual acuity deficits of the tetraplegic and diplegic groups were significantly different from that of hemiplegic group (p < 0.001). The differences between sVEP and TAC means of visual acuity difference were statistically significant for the tetraplegic (p < 0.001), diplegic (p < 0.001), and hemiplegic group (p = 0.004). Discussion: Better visual acuities were obtained in both procedures for hemiplegic children compared to diplegic or tetraplegic. Tetraplegic and diplegic children showed greater discrepancies between the TAC and sVEP results. Inter-ocular acuity difference was more frequent in sVEP measurements. Conclusions: Electrophysiologically measured visual acuity is better than behavioural visual acuity in children with CP.

Developmental and Epigenetic Anomalies in Cloned Cattle

Many of the developmental anomalies observed in cloned animals are related to foetal and placental overgrowth, a phenomenon known as the 'large offspring syndrome' (LOS) in ruminants. It has been hypothesized that the epigenetic control of imprinted genes, that is, genes that are expressed in a parental-specific manner, is at the root of LOS. Our recent research has focused on understanding epigenetic alterations to imprinted genes that are associated with assisted reproductive technologies (ART), such as early embryo in vitro culture (IVC) and somatic cell nuclear transfer (SCNT) in cattle. We have sought and identified single nucleotide polymorphisms in Bos indicus DNA useful for the analysis of parental-specific alleles and their respective transcripts in tissues from hybrid embryos derived by crossing Bos indicus and Bos taurus cattle. By analysing differentially methylated regions (DMRs) of imprinted genes SNRPN, H19 and the IGF2R in cattle, we demonstrated that there is a generalized hypomethylation of the imprinted allele and the biallelic expression of embryos produced by SCNT when compared to the methylation patterns observed in vivo (artificially inseminated). Together, these results indicate that imprinting marks are erased during the reprogramming of the somatic cell nucleus during early development, indicating that such epigenetic anomalies may play a key role in mortality and morbidity of cloned animals.

Molting dynamics and juvenile hormone titer profiles in the nymphal stages of a lower termite, Cryptotermes secundus (Kalotermitidae) - signatures of developmental plasticity

Termites are social cockroaches and this sociality is founded on a high plasticity during development. Three molting types (progressive, stationary and regressive molts) are fundamental to achieve plasticity during alate/sexual development, and they make termites a major challenge to any model on endocrine regulation in insect development. As the endocrine signatures underpinning this plasticity are barely understood, we studied the developmental dynamics and their underlying juvenile hormone OH) titers in a wood-dwelling termite. Cryptotermes secundus, which is characterized by an ancestral life style of living in dead wood and individuals being totipotent in development. The following general pattern elements could be identified during winged sexual development (i) regressive molts were accompanied by longer intermolt periods than other molting types, (ii) JH titers decreased gradually during the developmental transition from larva (immatures without wing buds), to nymph (immatures with wing buds), to winged adult, (iii) in all nymphal stages, the JH titer rose before the next molt and dropped thereafter within the first week, (iv) considerable variation in JH titers occurred in the midphase of the molting cycle of the 2nd and 3rd nymphal instar, inferring that this variation may reflect the underlying endocrine signature of each of the three molting types, (v) the 4th nymphal instar, the shortest of all, seems to be a switch point in development, as nymphs in this stage mainly developed progressively. When comparing these patterns with endocrine signatures seen in cockroaches, the developmental program of Cryprotermes can be interpreted as a co-option and repetitive use of hormonal dynamics of the post dorsal-closure phase of cockroach embryonic development. (C) 2012 Elsevier Ltd. All tights reserved.

Comparison of child self-reports and parent proxy-reports on quality of life of children with attention deficit hyperactivity disorder

Abstract Background Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurobiological condition that affects 3%–7% of the pediatric population and significantly compromises the quality of life (QoL) of these individuals. The aim of the current study was to compare child self-reports and parent proxy reports on the QoL of children with ADHD. Methods Forty-five children with ADHD, combined type, aged 8–12 years without comorbidities, were compared with 43 typically developing children. PedsQL™ 4.0 (Pediatric QoL Inventory™) Generic Core Scales (physical, emotional, social, and school functioning) were completed by families and children self-reporting their health-related QoL. Results Children with ADHD reported themselves significantly lowered their PedsQL™ scores on all dimensions in comparison to typically developing children. Statistically significant differences were observed in social functioning (p = 0.010), school functioning (p <0.001), psychosocial health (p <0.001), and total score (p = 0.002). The physical functioning and emotional functioning dimensions did not differ significantly between groups, with p = 0.841 and p = 0.070, respectively. Parents of children with ADHD also reported lower PedsQL™ scores, with statistically significant differences in all dimensions. The relationship between child self-reports and parent proxy reports indicated that there is greater agreement among children with ADHD, except for the school functioning. Conclusions This suggests that children with the disorder and their parents have a perception of the functional limitations the disorder brings. It is therefore important to undertake studies to verify the QoL in children with ADHD that aim to provide and measure the scope of the well-being of these children.

Petrography and sedimentology of aeolian sands: a tool for diagnose the sedimentary deficit in La Graciosa island (Natural Park of Archipielago Chinijo, Canary Islands, Spain).

[EN] Petrography and sedimentology of aeolian sands: a tool for diagnose the sedimentary deficit in La Graciosa island (Natural Park of Archipielago Chinijo, Canary Islands, Spain).

The outcrop of the underlying substratum of the Maspalomas dune field (Gran Canaria, Canary Islands): a sing of a sedimentary deficit

The outcrop of the underlying substratum of the Maspalomas dune field (Gran Canaria, Canary Islands): a sing of a sedimentary deficit

Effects of recovery mode on performance, O2 uptake, and O2 deficit during high-intensity intermittent exercise

[EN] The aim of this study was to determine the influence of activity performed during the recovery period on the aerobic and anaerobic energy yield, as well as on performance, during high-intensity intermittent exercise (HIT). Ten physical education students participated in the study. First they underwent an incremental exercise test to assess their maximal power output (Wmax) and VO2max. On subsequent days they performed three different HITs. Each HIT consisted of four cycling bouts until exhaustion at 110% Wmax. Recovery periods of 5 min were allowed between bouts. HITs differed in the kind of activity performed during the recovery periods: pedaling at 20% VO2max (HITA), stretching exercises, or lying supine. Performance was 3-4% and aerobic energy yield was 6-8% (both p < 0.05) higher during the HITA than during the other two kinds of HIT. The greater contribution of aerobic metabolism to the energy yield during the high-intensity exercise bouts with active recovery was due to faster VO2 kinetics (p< 0.01) and a higher VO2peak during the exercise bouts preceded by active recovery (p < 0.05). In contrast, the anaerobic energy yield (oxygen deficit and peak blood lactate concentrations) was similar in all HITs. Therefore, this study shows that active recovery facilitates performance by increasing aerobic contribution to the whole energy yield turnover during high-intensity intermittent exercise.

Progettazione e Realizzazione di un Calendario per la somministrazione di farmaci ad utenti con deficit di memorizzazione

Applicazione Web che permette di creare eventi in un calendario relativo all'assunzione di farmaci da parte di utenti con deficit di memorizzazione.

Funzionalizzazione della mandibola dopo ricostruzione con lembo libero rivascolarizzato di fibula "single strut". Al di là del deficit di verticalità.

Obiettivi: Valutare la modalità  più efficace per la riabilitazione funzionale del limbo libero di fibula "single strut", dopo ampie resezioni per patologia neoplastica maligna del cavo orale. Metodi: Da una casistica di 62 ricostruzioni microvascolari con limbo libero di fibula, 11 casi sono stati selezionati per essere riabilitati mediante protesi dentale a supporto implantare. 6 casi sono stati trattati senza ulteriori procedure chirurgiche ad eccezione dell'implantologia (gruppo 1), affrontando il deficit di verticalità  della fibula attraverso la protesi dentaria, mentre i restanti casi sono stati trattati con la distrazione osteogenetica (DO) della fibula prima della riabilitazione protesica (gruppo 2). Il deficit di verticalità  fibula/mandibola è stato misurato. I criteri di valutazione utilizzati includono la misurazione clinica e radiografica del livello osseo e dei tessuti molli peri-implantari, ed il livello di soddisfazione del paziente attraverso un questionario appositamente redatto. Risultati: Tutte le riabilitazioni protesiche sono costituite da protesi dentali avvitate su impianti. L'età  media è di 52 anni, il rapporto uomini/donne è di 6/5. Il numero medio di impianti inseriti nelle fibule è di 5. Il periodo massimo di follow-up dopo il carico masticatorio è stato di 30 mesi per il gruppo 1 e di 38.5 mesi (17-81) di media per il gruppo 2. Non abbiamo riportato complicazioni chirurgiche. Nessun impianto è stato rimosso dai pazienti del gruppo 1, la perdita media di osso peri-implantare registrata è stata di 1,5 mm. Nel gruppo 2 sono stati riportati un caso di tipping linguale del vettore di distrazione durante la fase di consolidazione e un caso di frattura della corticale basale in assenza di formazione di nuovo osso. L'incremento medio di osso in verticalità è stato di 13,6 mm (12-15). 4 impianti su 32 (12.5%) sono andati persi dopo il periodo di follow-up. Il riassorbimento medio peri-implantare, è stato di 2,5 mm. Conclusioni: Le soluzioni più utilizzate per superare il deficit di verticalità  del limbo libero di fibula consistono nell'allestimento del lembo libero di cresta iliaca, nel posizionare la fibula in posizione ideale da un punto di vista protesico a discapito del profilo osseo basale, l'utilizzo del lembo di fibula nella versione descritta come "double barrel", nella distrazione osteogenetica della fibula. La nostra esperienza concerne il lembo libero di fibula che nella patologia neoplastica maligna utilizziamo nella versione "single strut", per mantenere disponibili tutte le potenzialità  di lunghezza del peduncolo vascolare, senza necessità  di innesti di vena. Entrambe le soluzioni, la protesi dentale ortopedica e la distrazione osteogenetica seguita da protesi, entrambe avvitate su impianti, costituiscono soluzioni soddisfacenti per la riabilitazione funzionale della fibula al di là  del suo deficit di verticalità . La prima soluzione ha preso spunto dall'osservazione dei buoni risultati della protesi dentale su impianti corti, avendo un paragonabile rapporto corona/radice, la DO applicata alla fibula, sebbene sia risultata una metodica con un numero di complicazioni più elevato ed un maggior livello di riassorbimento di osso peri-implantare, costituisce in ogni caso una valida opzione riabilitativa, specialmente in caso di notevole discrepanza mandibulo/fibulare. Decisiva è la scelta del percorso terapeutico dopo una accurata valutazione di ogni singolo caso. Vengono illustrati i criteri di selezione provenienti dalla nostra esperienza.

Studio di Mutazioni Geniche e Variazioni Copy-Number implicate nel deficit combinato degli Ormoni Ipofisari(CPHD)

La crescita normale di un individuo è il risultato dell’azione coordinata di molteplici ormoni e recettori codificati da geni e a tal proposito, discreto interesse è stato dato ai geni tipici dell’asse del GH. Tuttavia altri geni, più a monte di questi e responsabili dello sviluppo dell’ipofisi contribuiscono alla crescita normale o patologica. Alcuni geni studiati sono POU1F1, PROP1, LHX3, LHX4, HESX1, SOX3 e svariate loro mutazioni sono state identificate come causa di panipopituarismo (CPHD=Combined Pituitary Hormone Deficiency). In realtà la ricerca genetica non spiega ancora molte anomalie ipofisarie e molte mutazioni devono ancora essere identificate. Uno degli scopi del dottorato, svoltosi nel laboratorio di Genetica molecolare di Pediatria, è stata l’identificazione di mutazioni geniche da un gruppo di pazienti CPHD considerando in particolare i geni POU1F1, LHX3, SOX3, non ancora messi a punto presso il laboratorio. L’approccio sperimentale si è basato sulle seguenti fasi: prelievo delle informazioni di sequenza da GeneBank, progettazione di primers per amplificare le porzioni esoniche, messa a punto delle fasi della PCR e del sequenziamento, analisi della sequenza e confronto con le informazioni di sequenza depositate allo scopo di rintracciare eventuali mutazioni o varianti. La bassa percentuale di mutazioni in questi geni non ha permesso finora di rintracciare mutazioni nelle porzioni esoniche salvo che in un soggetto, nell’esone 6 di LHX3b (nuova mutazione, recessiva eterozigote, c.1248A>G implicata nella mutazione p.T377A della sequenza proteica). Un metodo di screening di questa mutazione impiegando l’enzima di restrizione SacII è stato usato, senza rilevare nessun altra occorrenza dell’allele mutato in 53 soggetti di controllo. Oltre alla messa a punto del sequenziamento e di alcune tecniche di analisi di singoli SNP o piccoli INDELs per i 3 geni, la ricerca svolta è stata orientata all’impiego di metodi di rilevamento di riarrangiamenti genetici comportanti ampie delezioni e/o variazioni del copy-number di esoni/interi geni detto MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) e progettato da MRC-Holland. Il sequenziamento infatti non permette di rilevare tali alterazioni quando sono ampie ed in eterozigosi. Per esempio, in un’ampia delezione in eterozigosi, l’intervallo delimitato dai primers usati per la PCR può non includere totalmente la porzione interessata da delezione su un cromosoma cosicché la PCR ed il sequnziamento si basano solo sulle informazioni dell’altro cromosoma non deleto. Un vantaggio della tecnica MLPA, è l’analisi contemporanea di una quarantina di siti posti su svariati geni. Questa metodo tuttavia può essere affetto da un certo margine di errore spesso dipendente dalla qualità del DNA e dovrebbe essere affiancato e validato da altre tecniche più impegnativa dal punto di vista sperimentale ma più solide, per esempio la Real Time PCR detta anche PCR quantitativa (qPCR). In laboratorio, grazie all’MLPA si è verificata la condizione di delezione eterozigote di un paziente “storico” per il gene GH1 e la stessa mutazione è stata rilevata anche con la qPCR usando lo strumento Corbett Rotor Gene 6000 (Explera). Invece un’analisi solo con la qPCR di variazioni del copy-number (CNV) per SOX3 in pazienti maschili non ha ancora evidenziato anomalie. Entrambe le tecniche hanno aspetti interessanti, il miglior approccio al momento sembra un’analisi iniziale di pazienti con l’MLPA, seguita dalla verifica di un eventuale esito anomalo impiegando la real-time PCR.