Apoptosis rate and transcriptional response of pancreatic islets exposed to the PPAR gamma agonist Pioglitazone

To explore the molecular pathways underlying thiazolidinediones effects on pancreatic islets in conditions mimicking normo- and hyperglycemia, apoptosis rate and transcriptional response to Pioglitazone at both physiological and supraphysiological glucose concentrations were evaluated. Adult rat islets were cultured at physiological (5.6 mM) and supraphysiological (23 mM) glucose concentrations in presence of 10 μM Pioglitazone or vehicle. RNA expression profiling was evaluated with the PancChip 13k cDNA microarray after 24-h, and expression results for some selected genes were validated by qRT-PCR. The effects of Pioglitazone were investigated regarding apoptosis rate after 24-, 48- and 72-h. At 5.6 mM glucose, 101 genes were modulated by Pioglitazone, while 1,235 genes were affected at 23 mM glucose. Gene networks related to lipid metabolism were identified as altered by Pioglitazone at both glucose concentrations. At 23 mM glucose, cell cycle and cell death pathways were significantly regulated as well. At 5.6 mM glucose, Pioglitazone elicited a transient reduction in islets apoptosis rate while at 23 mM, Bcl2 expression was reduced and apoptosis rate was increased by Pioglitazone. Our data demonstrate that the effect of Pioglitazone on gene expression profile and apoptosis rate depends on the glucose concentration. The modulation of genes related to cell death and the increased apoptosis rate observed at supraphysiological glucose concentration raise concerns about Pioglitazone’s direct effects in conditions of hyperglycemia and reinforce the necessity of additional studies designed to evaluate TZDs effects on the preservation of β-cell function in situations where glucotoxicity might be more relevant than lipotoxicity.

Influence of INF-gamma gene polymorphism in HTLV-1 proviral load

Financial Support FAPESP, CNPq, CTC/FUNDHERP and INCTC.

Interferon-gamma and interleukin-10 production by mononuclear cells from patients with advanced head and neck cancer

OBJECTIVE: This study aims to evaluate the production of interferon-gamma and interleukin-10 by stimulated peripheral blood mononuclear cells isolated from patients with supraglottic laryngeal cancer before and after surgical treatment. METHODS: Fourteen patients with advanced supraglottic laryngeal cancer were studied. Cultures of peripheral blood mononuclear cells isolated during the preoperative and late postoperative periods were stimulated with concanavalin A and Bacille Calmette-Guerin, and the supernatant concentrations of interferon-gamma and interleukin-10 were measured. RESULTS: For non-stimulated cultures, the interferon-gamma levels produced by the preoperative period and the late postoperative period cultures were lower than the levels produced by the control group cultures. The interferon-gamma levels after stimulation with concanavalin A were higher in the late postoperative period cultures than in the preoperative evaluation cultures. Stimulation with Bacille Calmette-Guerin led to the production of similar levels of interferon-gamma and interleukin-10 by all cultures; thus, stimulation increased the levels of interferon-gamma produced by both the preoperative and postoperative cultures relative to the levels produced by the corresponding unstimulated cultures. CONCLUSION: Patients with advanced supraglottic laryngeal cancer exhibit an in vitro deficiency in interferongamma secretion by mononuclear cells. Stimulated cells seem to recover this function during the postoperative period.

Prospect on intergalactic magnetic field measurements with gamma-ray instruments

Observing high-energy gamma-rays from Active Galactic Nuclei (AGN) offers a unique potential to probe extremely tiny values of the intergalactic magnetic field (IGMF), a long standing question of astrophysics, astropa rticle physics and cosmology. Very high energy (VHE) photons from blazars propagating along the line of sight interact with the extragalactic background light (EBL) and produce e + e − pairs. Through inverse-Compton interaction, mainly on the cosmic microwave background (CMB), these pairs generate secondary GeV-TeV compo- nents accompanying the primary VHE signal. Such secondary components would be detected in the gamma-ray range as delayed “pair echos” for very weak IGMF ( B< 10 − 16 G ), while they should result in a spatially extended ga mma-ray emission around the source for higher IGMF values ( B> 10 − 16 G ). Coordinated observations with space (i.e. Fermi) and ground- based gamma-ray instruments, such as the pre sent Cherenkov experiments H.E.S.S., MAGIC and VERITAS, the future Cherenkov Telescope Array (CTA) Observatory, and the wide-field detectors such as HAWC and LHAASO, should allow to analyze and finally detect such echos, extended emission or pair halos, and to further characterize the IGMF.

Radiación gamma natural en Gran Canaria

[ES]A raíz del accidente de Chernobyl en 1986 aumentó la preocupación por la vigilancia radIológica y se alentó el propósito de elaborar mapas de radiación gamma natural para poder evaluar los niveles de ral/iación y detectar así sus posibles incrementos. En España se ha piocedido a elaborar mapas de radiación gamma . . . natural. El presente trabajo contribuye a. completar dichos mapas, proporcionando datos s.obre la radiación natural en la isla deGran Canaria. Es Iruto de un convenio entre la Universidad de Las Palmas de . Gran Canaria, él Cabildo Insular de Gran Canaria Ji la Fundación Universitaria de Las Palmas. Se llevó a cabo en una campaña de medidas que se realizó desde el4 de mayo al10 de octubre de 1996, y aquí se presentan sus resultados

Transkriptionelle Regulation des humanen Interferon-gamma-Promotors in T-Lymphocyten

Interferon-gamma is mainly produced by activated T helper cells and cytotoxic T lymphocytes and sustains the immune-defense against viral and bacterial infections. For a better understanding of IFN-gamma promoter regulation in T cells, different DNA-binding motivs were examined. Hereby, a new motiv (-196 to -183) was identified, that binds to the transcription factor AP-1 in T helper cells and Jurkat T cells. This factor acts as an essential activator protein. Further investigation demonstrated that IL-12 and IL-18 induce different regulatory pathways. Both AP-1 and STAT-4 bindings at their cognate DNA elements (-196 to -183 and -224 to -215) are required for the IL-12 dependent activation whereas IL-18 causes direct activation via AP-1.Moreover, the TH2 cytokine IL-4 represses significantly the IFN-gamma promoter activity in CD4+ T cells. IL-4 induces GATA-3, that interacts with two DNA-motivs (-111 to -87) at the IFN-gamma promoter.Furthermore, transgenic mice were generated, yielding a human IFN-gamma promoter construct (410 bp) under the control of a luciferase reporter gene. The data demonstrated a specific IFN-gamma promoter activation by antiCD3 plus antiCD28 in CD4+ and CD8+ T cells. The luciferase activty in CD4+ T cells was reinforced by addition of IL-12 and IL-18 and repressed by IL-4.

Erste Untersuchungen zur Messung helizitätsabhängiger (gamma N)-Wirkungsquerschnitte für das GDH-Experiment am MAMI

Das experimentelle Studium der 1966 von Gerasimov, Drell undHearn unabhängig voneinander aufgestellten und als GDH-SummenregelbezeichnetenRelation macht die Vermessung totalerPhotoabsorptionswirkungsquerschnitte von zirkular polarisierten Photonen an longitudinalpolarisierten Nukleonen über einen weiten Energiebereich notwendig. Die im Sommer1998 erfolgte Messung am Mainzer Mikrotron stellt das erste derartigeExperiment mit reellen Photonen zur Messung des GDH-Integrals am Protondar. Die Verwendung eines Frozen-Spin-Butanoltargets, das eingesetzt wurde, umeinen möglichst hohen Proton-Polarisationsgrad zu erreichen, hat diezusätzliche experimentelle Schwierigkeit zur Folge, daß die imButanoltarget enthaltenen Kohlenstoffkerne ebenfalls Reaktionsprodukte liefern, diezusammen mit den am Proton erzeugten nachgewiesen werden.Ziel der Arbeit war die Bestimmung von Wirkungsquerschnittenam freien Proton aus Messungen an einem komplexen Target (CH2) wie esbeim polarisiertenTarget vorliegt. Die hierzu durchgeführten Pilotexperimentedienten neben der Entwicklung von Methoden zur Reaktionsidentifikation auchder Eichung des Detektorsystems. Durch die Reproduktion der schon bekanntenund vermessenen unpolarisierten differentiellen und totalenEin-Pion-Wirkungsquerschnitte am Proton (gamma p -> p pi0 und gamma p -> n pi+), die bis zueiner Photonenergievon etwa 400 MeV den Hauptbeitrag zum GDH-Integralausmachen, konnte gezeigt werden, daß eine Separation der Wasserstoff- vonKohlenstoffereignissen möglich ist. Die notwendigen Techniken hierzu wurden imRahmen dieser Arbeit zu einem allgemein nutzbaren Werkzeug entwickelt.Weiterhin konnte gezeigt werden, daß der vom Kohlenstoffstammende Anteil der Reaktionen keine Helizitätsabhängigkeit besitzt. Unterdieser Voraussetzung reduziert sich die Bestimmung der helizitätsabhängigenWirkungsquerschnittsdifferenz auf eine einfacheDifferenzbildung. Aus den erhaltenen Ergebnissen der intensiven Analyse von Daten, diemit einem unpolarisierten Target erhalten wurden, konnten so schnellerste Resultate für Messungen, die mit dem polarisierten Frozen-Spin-Targetaufgenommen wurden, geliefert werden. Es zeigt sich, daß sich dieseersten Resultate für polarisierte differentielle und totale (gammaN)-Wirkungsquerschnitte im Delta-Bereich in guter Übereinstimmung mit theoretischenAnalysen befinden.

Messung des Verzweigungsverhältnisses des seltenen Zerfalls Ks -> gamma gamma mit dem NA48-Detektor

Die Daten, die im Jahr 2000 mit dem NA48-Detektoraufgenommen wurden,werden in dieser Arbeit dazuverwendet, das Verzweigungsverhältnis des ZerfallsK_s -> gamma gamma zu bestimmen.Zur Reduktion der Unsicherheit auf diese Messungwurde ausserdem das Verhältnis der Zerfallsbreitender Zerfälle K_l -> gamma gamma undK_l -> 3 pi^0:Gamma(K_l -> gamma gamma)/Gamma(K_l -> 3 pi^0)gemessen. Für das Verzweigungsverhältnis vonK_s -> gamma gamma existiert eine eindeutige undendliche Vorhersage in der Ordnung O(p^4) derChiralen Störungstheorie (CHPT) vonBR(K_s -> gamma gamma)(O(p^4)) = (2,1 +- 0,1)x10^(-6).Alle bisherigen Messungen befanden sich in guterÜbereinstimmung mit dieser Vorhersage.Die Ergebnisse der für diese Arbeit durchgeführten Analyse lauten:

Aufbau des GDH-Experiments und Messung der Helizitätsabhängigkeit von gamma p p pi + pi- von der Schwelle bis 800 MeV

Das Experiment zur Überprüfung der Gerasimov-Drell-Hearn(GDH)-Summenregel am Mainzer Mikrotron diente zur Messunghelizitätsabhängiger Eigenschaften der Photoproduktion amProton. Hierbei konnten neben den totalen Photoabsorptionswirkungsquerschnitten auch Querschnitte partieller Kanäle der Einpion-, Zweipion- und Eta-Produktion bestimmt werden. Für die möglichen Doppel-Pion-Reaktionen sind zur Zeit nur wenig Information vorhanden. Daher sind die Reaktionsmechanismen der Doppel-Pion-Photoproduktion weitgehend noch unverstanden. Aus diesem Grund ist die Untersuchung weiterer Observablenerforderlich. Die Helizitätsabhängigkeit stellt eine solcheneue Observable dar und kann dadurch gemessen werden, daßein zirkular polarisiertes Photon mit einem longitudinalpolarisierten Nukleon wechselwirkt. Der Photonspin beträgt1 und der Fermionenspin des Nukleons beträgt 1/2.Die Spins koppeln zu 3/2 und 1/2. Dies liefert diehelizitätsabhängigen Wirkungsquerschnitte.Diese Dissertation beschreibt den Aufbau des Mainzer GDH-Experiments und die technische Realisation der Messung helizitätsabhängiger Photoabsorptionswirkungsquerschnitte. Die Helizitätsabhängigkeit der doppelt geladenen Doppel-Pion-Photoproduktion am Proton wurde anhand der gemessenen Daten untersucht. Diese Reaktion ist ein Zweistufenprozeß, wobei das angeregte Nukleon resonant oder nicht-resonant in die Endzustandsteilchen zerfällt. Durch die helizitätsabhängigen Daten wurden Freiheitsgradein der Doppel-Pion-Photoproduktion eingeschränkt, wodurch eine Verbesserung der Modelle der Gent-Mainz- und der Valencia-Gruppe ermöglicht wurde. Die im Rahmen dieser Arbeit ermittelten Daten haben zusätzlich eine Motivation für weitere Interpretationsansätze durch die genanntenTheoriegruppen geschaffen.

Gamma-Spektroskopie an neutronenreichen Silber-Isotopen

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Beta-Zerfall von neutronenreichen Silberisotopen der Massen 124, 126 und 128 gamma-spektroskopisch untersucht. Dabei konnten viele neue Linien gefunden und teilweise in Niveauschemata der entsprechenden even-even Cd-Isotope einsortiert werden. Mit den gemessenen Energien der ersten 2+ und 4+ - Anregungszustände konnte gezeigt werden, dass bei den neutronenreichen Cadmiumisotopen eine Abschwächung der Neutronenschale, das sogenannte shell-quenching, auftritt.

Nachweis von DNA-Doppelstrangbrüchen über gamma-H2AX: Immunhistochemie nach Einwirkung gentoxischer Agenzien auf Säugerzellen

Wie im Rahmen dieser Arbeit bestätigt werden konnte, eignet sich die Quantifizierung von γ-H2AX-Foci mittels Immunfluoreszenz zur Quantifizierung von DNA-Doppelstrangbrüchen, welche durch ionisierende Strahlung erzeugt werden. Dabei erzeugt ein Gy Strahlung der verwendeten 60Co-Quelle 33,8 ± 2,1 DNA-Doppelstrangbrüche. Durch UV-Strahlung sowie alkylierende Substanzen wie MMS und MNNG werden in CHO-Zellen γ-H2AX-Foci induziert. Die Anzahl der induzierten γ-H2AX-Foci ist Dosis- und replikationsabhängig. Die im Rahmen dieser Arbeit erhobenen Daten sprechen für eine Phosphorylierung von H2AX an Läsionen, welche die DNA-Replikation beeinträchtigen und insbesondere aktive Replikationsgabeln blockieren. Diese Läsionen können zu DNA-Doppelstrangbrüchen an blockierten Replikationsgabeln führen H2AX wird in der unmittelbaren Umgebung von DNA-Doppelstrangbrüchen zu γ-H2AX phosphoryliert und eignet sich damit zur Quantifizierung dieser Läsionen. Ob γ-H2AX ausschließlich an DNA-Doppelstrangbrüchen phosphoryliert wird, oder auch an anderen Läsionen ist in der Literatur umstritten. Die bis dato publizierte Literatur geht mehrheitlich davon aus, dass γ-H2AX einen ausschließlichen Marker von DNA-Doppelstrangbrüchen darstellt (Burma et al., 2001; Fernandez-Capetillo et al., 2004; Foster und Downs, 2005; Furuta et al., 2003; Halicka et al., 2005; Huang et al., 2005; Paull et al., 2000; Redon et al., 2002; Stucki und Jackson, 2006; Takahashi und Ohnishi, 2005; Ward und Chen, 2001). Neuere Arbeiten postulieren jedoch, dass H2AX auch durch andere, bisher nicht genau klassifizierte, Störungen der Chromatinstruktur phosphoryliert wird (Marti et al., 2006; Stojic et al., 2004). Die im Rahmen dieser Arbeit dargestellten Ergebnisse mit UV-Strahlung und den Alkylantien MMS und MNNG lassen sich gut durch die teils direkte, größtenteils jedoch replikationsabhängige Bildung von DNA-Doppelstrangbrüchen an blockierten Replikationsgabeln erklären. Ausschließen lässt sich die Hypothese, dass die beobachteten γ-H2AX-Foci auch aufgrund anderer Läsionen entstehen, auf Grundlage der erhaltenen Daten nicht. Die Quantifizierung von γ-H2AX eignet sich zur Darstellung von durch ionisierende Strahlung, UV-Strahlung sowie Alkylantien erzeugten Effekten. Eine abschließende Klärung, ob durch die hier angewandte Methode selektiv DNA-Doppelstrangbrüche detektiert werden, steht aber weiterhin aus.