Differential involvement of MEK kinase 1 (MEKK1) in the induction of apoptosis in response to microtubule-targeted drugs versus DNA damaging agents.

MEK kinase 1 (MEKK1) is a 196-kDa enzyme that is involved in the regulation of the c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathway and apoptosis. In cells exposed to genotoxic agents including etoposide and cytosine arabinoside, MEKK1 is cleaved at Asp874 by caspases. The cleaved kinase domain of MEKK1, itself, stimulates caspase activity leading to apoptosis. Kinase-inactive MEKK1 expressed in HEK293 cells effectively blocks genotoxin-induced apoptosis. Treatment of cells with taxol, a microtubule stabilizing agent, did not induce MEKK1 cleavage in cells, and kinase-inactive MEKK1 expression failed to block taxol-induced apoptosis. MEKK1 became activated in HEK293 cells exposed to taxol, but in contrast to etoposide-treatment, taxol failed to increase JNK activity. Taxol treatment of cells, therefore, dissociates MEKK1 activation from the regulation of the JNK pathway. Overexpression of anti-apoptotic Bcl2 blocked MEKK1 and taxol-induced apoptosis but did not block the caspase-dependent cleavage of MEKK1 in response to etoposide. This indicates Bcl2 inhibition of apoptosis is, therefore, downstream of caspase-dependent MEKK1 cleavage. The results define the involvement of MEKK1 in the induction of apoptosis by genotoxins but not microtubule altering drugs.

Iowa Rail Route Alternatives Analysis, June 1998

The development of new rail systems in the first part of the 21st century is the result of a wide range of trends that are making it increasingly difficult to maintain regional mobility using the two dominant intercity travel modes, auto and air. These trends include the changing character of the economic structure of industry. The character of the North American industrial structure is moving rapidly from a manufacturing base to a service based economy. This is increasing the need for business travel while the increase in disposable income due to higher salaries has promoted increased social and tourist travel. Another trend is the change in the regulatory environment. The trend towards deregulation has dramatically reduced the willingness of the airlines to operate from smaller airports and the level of service has fallen due to the creation of hub and spoke systems. While new air technology such as regional jets may mitigate this trend to some degree in medium-size airports, smaller airports will continue to lose out. Finally, increasing environmental concerns have reduced the ability of the automobile to meet intercity travel needs because of increased suburban congestion and limited highway capacity in big cities. Against this background the rail mode offers new options due to first, the existing rail rights-of-way offering direct access into major cities that, in most cases, have significant capacity available and, second, a revolution in vehicle technology that makes new rail rolling stock faster and less expensive to purchase and operate. This study is designed to evaluate the potential for rail service making an important contribution to maintaining regional mobility over the next 30 to 50 years in Iowa. The study evaluates the potential for rail service on three key routes across Iowa and assesses the impact of new train technology in reducing costs and improving rail service. The study also considers the potential for developing the system on an incremental basis. The service analysis and recommendations do not involve current Amtrak intercity service. That service is presumed to continue on its current route and schedule. The study builds from data and analyses that have been generated for the Midwest Rail Initiative (MWRI) Study. For example, the zone system and operating and capital unit cost assumptions are derived from the MWRI study. The MWRI represents a cooperative effort between nine Midwest states, Amtrak and the Federal Railroad Administration (FRA) contracting with Transportation Economics & Management Systems, Inc. to evaluate the potential for a regional rail system. The 1 The map represents the system including the decision on the Iowa route derived from the current study. Iowa Rail Route Alternatives Analysis TEMS 1-2 system is to offer modern, frequent, higher speed train service to the region, with Chicago as the connecting hub. Exhibit 1-1 illustrates the size of the system, and how the Iowa route fits in to the whole.

Decision Support Model for Assessing Archaeological Survey Needs for Bridge Replacement Projects in Iowa, 2006

The Bridges Decision Support Model is a geographic information system (GIS) that assembles existing data on archaeological sites, surveys, and their geologic contexts to assess the risk of bridge replacement projects encountering 13,000- to 150-year-old Native American sites. This project identifies critical variables for assessing prehistoric sites potential, examines the quality of available data about the variables, and applies the data to creating a decision support framework for use by the Iowa Department of Transportation (Iowa DOT) and others. An analysis of previous archaeological surveys indicates that subsurface testing to discover buried sites became increasingly common after 1980, but did not become routine until after the adoption of guidelines recommending such testing, in 1993. Even then, the average depth of testing has been relatively shallow. Alluvial deposits of sufficient age, deposited in depositional environments conducive to human habitation, are considerably thicker than archaeologists have routinely tested.

GIS - Based Decision and Outreach Tools for Aggregate Source Management, September 2008

This research project combined various datasets, existing and created for this project, into an Interactive Mapping Service (IMS) for use by Iowa DOT personnel, county planning and zoning departments and the public in order to make more informed decisions regarding aggregate sources and future access to them. Iowa DOT Technical Advisory Committee meetings were held, along with public forum presentations, in order to understand better the social, ecological and economic limitations to extracting aggregate. The information needed by potential users was conveyed and integrated into a single informational source, the Aggregate Planning IMS.

Modulation of the c-Jun N-terminal kinase activity in the embryonic heart in response to anoxia-reoxygenation: involvement of the Ca2+ and mitoKATP channels.

Whether the response of the fetal heart to ischemia-reperfusion is associated with activation of the c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathway is not known. In contrast, involvement of the sarcolemmal L-type Ca2+ channel (LCC) and the mitochondrial KATP (mitoKATP) channel has been established. This work aimed at investigating the profile of JNK activity during anoxia-reoxygenation and its modulation by LCC and mitoK(ATP) channel. Hearts isolated from 4-day-old chick embryos were submitted to anoxia (30 min) and reoxygenation (60 min). Using the kinase assay method, the profile of JNK activity in the ventricle was determined every 10 min throughout anoxia-reoxygenation. Effects on JNK activity of the LCC blocker verapamil (10 nM), the mitoK(ATP) channel opener diazoxide (50 microM) and the blocker 5-hydroxydecanoate (5-HD, 500 microM), the mitochondrial Ca2+ uniporter (MCU) inhibitor Ru360 (10 microM), and the antioxidant N-(2-mercaptopropionyl) glycine (MPG, 1 mM) were determined. In untreated hearts, JNK activity was increased by 40% during anoxia and peaked fivefold relative to basal level after 30-40 min reoxygenation. This peak value was reduced by half by diazoxide and was tripled by 5-HD. Furthermore, the 5-HD-mediated stimulation of JNK activity during reoxygenation was abolished by diazoxide, verapamil or Ru360. MPG had no effect on JNK activity, whatever the conditions. None of the tested pharmacological agents altered JNK activity under basal normoxic conditions. Thus, in the embryonic heart, JNK activity exhibits a characteristic pattern during anoxia and reoxygenation and the respective open-state of LCC, MCU and mitoKATP channel can be a major determinant of JNK activity in a ROS-independent manner.

Implication des protéines des gouttelettes lipidiques dans la résistance a l'insuline hépatique. [Involvement of protein lipid droplets in the resistance to hepatic insulin.]

Introduction : La prévalence des maladies stéatosiques non alcooliques du foie augmente de manière exponentielle dans les pays industrialisés. Le développement de ces maladies se traduit par une stéatose hépatique fréquemment associée à une résistance à l'insuline. Cette résistance a pu être expliquée par l'accumulation intra-hépatocytaire de lipides intermédiaires tels que Céramides et Diacylglycérols. Cependant, notre modèle animal de stéatose hépatique, les souris invalidées pour la protéine hépatique « Microsomal Triglyceride Transfert Protein » (Mttp Δ / Δ), ne développent pas de résistance à l'insuline, malgré une augmentation de ces lipides intermédiaires. Ceci suggère la présence d'un autre mécanisme induisant la résistance à l'insuline. Matériels et méthodes : L'analyse Microarray du foie des souris Mttp Δ / Δ a montré une forte up-régulation des gènes « Cell-death Inducing DFFA-like Effector C (cidec) », « Lipid Storage Droplet Protein 5 (lsdp5) » et « Bernardinelli-Seip Congenital Lipodystrophy 2 Homolog (seipin) » dans le foie des souris Mttp Δ / Δ. Ces gènes ont été récemment identifiés comme codant pour des protéines structurelles des gouttelettes lipidiques. Nous avons testé si ces gènes jouaient un rôle important dans le développement de la stéatose hépatique, ainsi que de la résistance à l'insuline. Résultats : Nous avons démontré que ces gènes sont fortement augmentés dans d'autres modèles de souris stéatosées tels que ceux présentant une sur-expression de ChREBP. Dans les hépatocytes murins (AML12 :Alfa Mouse Liver 12), l'invalidation de cidec et/ou seipin semble diminuer la phosphorylation d'AKT après stimulation à l'insuline, suggérant une résistance à l'insuline. Chez l'homme, l'expression de ces gènes est augmentée dans le foie de patients obèses avec stéatose hépatique. De manière intéressante, cette augmentation est atténuée chez les patients avec résistance à l'insuline. Conclusion : Ces données suggèrent que ces protéines des gouttelettes lipidiques augmentent au cours du développement de la stéatose hépatique et que cette augmentation protège contre la résistance à l'insuline.

Involvement of the RasGAP derived fragment N in the resistance of pancreatic beta cells towards apoptosis

RESUME DESTINE AUX NON SCIENTIFIQUESLe diabète est une maladie associée à un excès de glucose (sucre) dans le sang. Le taux de glucose sanguin augmente lorsque l'action d'une hormone, l'insuline, responsable du transport du glucose du sang vers les tissus de l'organisme diminue, ou lorsque les quantités d'insuline à disposition sont inadéquates.L'une des causes communes entre les deux grands types de diabète connus, le type 1 et le type 2, est la disparition des cellules beta du pancréas, spécialisées dans la sécrétion d'insuline, par mort cellulaire programmée aussi appelée apoptose. Alors que dans le diabète de type 1, la destruction des cellules beta est causée par notre propre système immunitaire, dans le diabète de type 2, la mort de ces cellules, est principalement causée par des concentrations élevées de graisses saturés ou de molécules impliquées dans l'inflammation que l'on rencontre en quantités augmentées chez les personnes obèses. Etant donné l'augmentation épidémique du nombre de personnes obèses de par le monde, on estime que le nombre de personnes diabétiques (dont une majorité sont des diabétiques de type 2), va passer de 171 million en l'an 2000, à 366 million en l'an 2030, expliquant la nécessité absolue de mettre au point de nouvelles stratégies thérapeutique pour combattre cette maladie.L'apoptose est un processus complexe dont la dérégulation induit de nombreuses affections allant du cancer jusqu'au diabète. L'activation de caspase 3, une protéine clé contrôlant la mort cellulaire, était connue pour systématiquement mener à la mort cellulaire programmée. Ces dernières années, notre laboratoire a décrit des mécanismes de survie qui sont activés par caspase 3 et qui expliquent sans doute pourquoi son activation ne mène pas systématiquement à la mort cellulaire. Lorsqu'elle est faiblement activée, caspase 3 clive une autre protéine appelée RasGAP en deux protéines plus courtes dont l'une, appelée le fragment Ν a la particularité de protéger les cellules contre l'apoptose.Durant ma thèse, j'ai été impliqué dans divers projets destinés à mieux comprendre comment le fragment Ν protégeait les cellules contre l'apoptose et à savoir s'il pouvait être utilisé comme outil thérapeutique dans les conditions de survenue d'un diabète expérimental. C'est dans ce but que nous avons créé une souris transgénique, appelée RIP-N, exprimant le fragment Ν spécifiquement dans les cellules beta. Comme attendu, les cellules beta de ces souris étaient plus résistantes à la mort induite par des composés connus pour induire le diabète, comme certaines molécules induisant l'inflammation ou les graisses saturées. Nous avons ensuite pu montrer que les souris RIP-N étaient plus résistantes à la survenue d'un diabète expérimental que ce soit par l'injection d'une drogue induisant l'apoptose des cellules beta, que ce soit dans un fond génétique caractérisé par une attaque spontanée des cellules beta par le système immunitaire ou dans le contexte d'un diabète de type 2 induit par l'obésité. Dans plusieurs des modèles animaux étudiés, nous avons pu montrer que le fragment Ν protégeait les cellules en activant une voie protectrice bien connue impliquant successivement les protéines Ras, PI3K et Akt ainsi qu'en bloquant la capacité d'Akt d'activer le facteur NFKB, connu pour être délétère pour la survie de la cellule beta. La capacité qu'a le fragment Ν d'activer Akt tout en prévenant l'activation de NFKB par Akt est par conséquent particulièrement intéressante dans l'intégration des signaux régulant la mort cellulaire dans le contexte de la survenue d'un diabète.La perspective d'utiliser le fragment Ν comme outil thérapeutique dépendra de notre capacité à activer les signaux protecteurs induits par le fragment Ν depuis l'extérieur de la cellule ou de dériver des peptides perméables aux cellules possédant les propriétés du fragment N.2 SUMMARYDiabetes mellitus is an illness associated with excess blood glucose. Blood glucose levels raise when the action of insulin decreases or when insulin is provided in inappropriate amounts. In type 1 diabetes (T1D) as well as in type 2 diabetes (T2D), the insulin secreting beta cells in the pancreas undergo controlled cell death also called apoptosis. Whereas in T1D, beta cells are killed by the immune system, in T2D, they are killed by several factors, among which are increased blood glucose levels, increased levels of harmful lipids or pro-inflammatory cytokines that are released by the dysfunctional fat tissue of obese people. Given the epidemic increase in the number of obese people throughout the world, the number of diabetic people (a majority of which are type 2 diabetes) is estimated to rise from 171 million affected people in the year 2000 to 366 million in 2030 explaining the absolute requirement for new therapies to fight the disease.Apoptosis is a very complex process whose deregulation leads to a wide range of diseases going from cancer to diabetes. Caspase 3 although known as a key molecule controlling apoptosis, has been shown to have various other functions. In the past few years, our laboratory has described a survival mechanism, that takes place at low caspase activity and that might explain how cells that activate their caspases for reasons other than apoptosis survive. In such conditions, caspase 3 cleaves another protein called RasGAP into two shorter proteins, one of which, called fragment N, protects cells from apoptosis.We decided to check whether fragment Ν could be used as a therapeutical tool in the context of diabetes inducing conditions. We thus derived a transgenic mouse line, called RIP-N, in which the expression of fragment Ν is restricted to beta cells. As expected, the beta cells of these mice were more resistant ex-vivo to cell death induced by diabetes inducing factors. We then showed that the RIP-N transgenic mice were resistant to streptozotocin induced diabetes, a mouse model mimicking type 1 diabetes, which correlated to fewer number of apoptotic beta cells in the pancreas of the transgenic mice compared to their controls. The RIP-N transgene also delayed overt diabetes development in the NOD background, a mouse model of autoimmune type 1 diabetes, and delayed the occurrence of obesity induced hyperglycemia in a mouse model of type 2-like diabetes. Interestingly, fragment Ν was mediating its protection by activating the protective Akt kinase, and by blocking the detrimental NFKB factor. Our future ability to activate the protective signals elicited by fragment Ν from the outside of cells or to derive cell permeable peptides bearing the protective properties of fragment Ν might condition our ability to use this protein as a therapeutic tool.3 RESUMELe diabète est une maladie associée à un excès de glucose plasmatique. La glycémie augmente lorsque l'action de l'insuline diminue ou lorsque les quantités d'insuline à disposition sont inadéquates. Dans le diabète de type 1 (D1) comme dans le diabète de type 2 (D2), les cellules beta du pancréas subissent la mort cellulaire programmée aussi appelée apoptose. Alors que dans le D1 les cellules beta sont tuées par le système immunitaire, dans le D2 elles sont tuées par divers facteurs parmi lesquels on trouve des concentrations élevées de glucose, d'acides gras saturés ou de cytokines pro-inflammatoires qui sont sécrétées en concentrations augmentées par le tissu adipeux dysfonctionnel des personnes obèses. Etant donné l'augmentation épidémique du nombre de personnes obèses de par le monde, on estime que le nombre de personnes diabétiques (dont une majorité sont des diabétiques de type 2), va passer de 171 million en l'an 2000, à 366 million en l'an 2030, justifiant la nécessité absolue de mettre au point de nouvelles stratégies thérapeutique pour combattre cette maladie.L'apoptose est un processus complexe dont la dérégulation induit de nombreuses affections allant du cancer jusqu'au diabète. Caspase 3, bien que connue comme étant une protéine clé contrôlant l'apoptose a bien d'autres fonctions démontrées. Ces dernières années, notre laboratoire a décrit un mécanisme de survie qui est activé lorsque caspase 3 est faiblement activée et qui explique probablement comment des cellules qui ont activé leurs caspases pour une autre raison que l'apoptose peuvent survivre. Dans ces conditions, caspase 3 clive une autre protéine appelée RasGAP en deux protéines plus courtes dont l'une, appelée le fragment Ν a la particularité de protéger les cellules contre l'apoptose.Nous avons donc décidé de vérifier si le fragment Ν pouvait être utilisé comme outil thérapeutique dans les conditions de survenue d'un diabète expérimental. Pour se faire, nous avons créé une souris transgénique, appelée RIP-N, exprimant le fragment Ν spécifiquement dans les cellules beta. Comme attendu, les cellules beta de ces souris étaient plus résistantes ex-vivo à la mort induite par des facteurs pro-diabétogènes. Nous avons ensuite pu montrer que les souris RIP-N étaient plus résistantes à la survenue d'un diabète induit par la streptozotocine, un drogue mimant la survenue d'un D1 et que ceci était corrélée à une diminution du nombre de cellules en apoptose dans le pancréas des souris transgéniques comparé à leurs contrôles. L'expression du transgène a aussi eu pour effet de retarder la survenue d'un diabète franc dans le fond génétique NOD, un modèle génétique de diabète de type 1 auto-immun, ainsi que de retarder la survenue d'une hyperglycémie dans un modèle murin de diabète de type 2 induit par l'obésité. Dans plusieurs des modèles animaux étudiés, nous avons pu montrer que le fragment Ν protégeait les cellules en activant la kinase protectrice Akt ainsi qu'en bloquant le facteur délétère NFKB. La perspective d'utiliser le fragment Ν comme outil thérapeutique dépendra de notre capacité à activer les signaux protecteurs induits par le fragment Ν depuis l'extérieur de la cellule ou de dériver des peptides perméables aux cellules possédant les propriétés du fragment

Eliciting preferences for collectively financed health programmes : the "willingness to assign" approach

Improving public involvement in health system decision making stands as a primary goal in health systems reform. However, still limited evidence is found on how best to elicit preferences for health care programs. This paper examines a contingent choice technique to elicit preferences among health programs so called, willingness to assign (WTAS): Moreover, we elicited contingents rankings as well as the willingness to pay extra taxes for comparative purposes. We argue that WTAS reveals relative ( monetary-based) values of a set of competing public programmes under a hypothetical healthcare budget assessment. Experimental evidence is reported from a delibertive empirical study valuing ten health programmes in the context of the Catalan Health Services. Evidence from a our experimental study reveals that perferences are internally more consistent and slightly less affected by "preference reversals" as compared to values revealed from the willingness to pay (WTP) extra taxes approach. Consistent with prior studies, we find that the deliberative approach helped to avoid possible misunderstandings. Interestingly, although programmes promoting health received the higher relative valuation, those promoting other health benefits also ranked highly

Toxic substances in blood: an analysis of current recommendations under a Bayesian (decision) approach

This article extends existing discussion in literature on probabilistic inference and decision making with respect to continuous hypotheses that are prevalent in forensic toxicology. As a main aim, this research investigates the properties of a widely followed approach for quantifying the level of toxic substances in blood samples, and to compare this procedure with a Bayesian probabilistic approach. As an example, attention is confined to the presence of toxic substances, such as THC, in blood from car drivers. In this context, the interpretation of results from laboratory analyses needs to take into account legal requirements for establishing the 'presence' of target substances in blood. In a first part, the performance of the proposed Bayesian model for the estimation of an unknown parameter (here, the amount of a toxic substance) is illustrated and compared with the currently used method. The model is then used in a second part to approach-in a rational way-the decision component of the problem, that is judicial questions of the kind 'Is the quantity of THC measured in the blood over the legal threshold of 1.5 μg/l?'. This is pointed out through a practical example.

Altered decision-making in multiple sclerosis: a sign of impaired emotional reactivity?

We assessed decision-making capacity and emotional reactivity in 20 patients with multiple sclerosis (MS) and in 16 healthy subjects using the Gambling Task (GT), a model of real-life decision making, and the skin conductance response (SCR). Demographic, neurological, affective, and cognitive parameters were analyzed in MS patients for their effect on decision-making performance. MS patients persisted longer (slope, -3.6%) than the comparison group (slope, -6.4%) in making disadvantageous choices as the GT progressed (p < 0.001), suggesting significant slower learning in MS. Patients with higher Expanded Disability Status Scale scores (EDSS >2.0) showed a different pattern of impairment in the learning process compared with patients with lower functional impairment (EDSS </=2.0). This slower learning was associated with impaired emotional reactivity (anticipatory SCR 3.9 vs 6.1 microSiemens [microS] for patients vs the comparison group, p < 0.0001; post-choice SCR 3.9 vs 6.2 microS, p < 0.0001), but not with executive dysfunction. Impaired emotional dimensions of behavior (assessed using the Dysexecutive Questionnaire, p < 0.002) also correlated with slower learning. Given the considerable consequences that impaired decision making can have on daily life, we suggest that this factor may contribute to handicap and altered quality of life secondary to MS and is dependent on emotional experience. Ann Neurol 2004.