Iowa Lottery Action, February 20-March 5, 2006 Vol. 13, no. 4

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Evalution of Hot Mix Asphalt Moisture Sensitivity Using the Nottingham Asphalt Test Equipment, July 2005

Moisture sensitivity of Hot Mix Asphalt (HMA) mixtures, generally called stripping, is a major form of distress in asphalt concrete pavement. It is characterized by the loss of adhesive bond between the asphalt binder and the aggregate (a failure of the bonding of the binder to the aggregate) or by a softening of the cohesive bonds within the asphalt binder (a failure within the binder itself), both of which are due to the action of loading under traffic in the presence of moisture. The evaluation of HMA moisture sensitivity has been divided into two categories: visual inspection test and mechanical test. However, most of them have been developed in pre-Superpave mix design. This research was undertaken to develop a protocol for evaluating the moisture sensitivity potential of HMA mixtures using the Nottingham Asphalt Tester (NAT). The mechanisms of HMA moisture sensitivity were reviewed and the test protocols using the NAT were developed. Different types of blends as moisture-sensitive groups and non-moisture-sensitive groups were used to evaluate the potential of the proposed test. The test results were analyzed with three parameters based on performance character: the retained flow number depending on critical permanent deformation failure (RFNP), the retained flow number depending on cohesion failure (RFNC), and energy ratio (ER). Analysis based on energy ratio of elastic strain (EREE ) at flow number of cohesion failure (FNC) has higher potential to evaluate the HMA moisture sensitivity than other parameters. If the measurement error in data-acquisition process is removed, analyses based on RFNP and RFNC would also have high potential to evaluate the HMA moisture sensitivity. The vacuum pressure saturation used in AASHTO T 283 and proposed test has a risk to damage specimen before the load applying.

Iowa Lottery Action, March 20-April 2, Vol. 13, no. 6

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Iowa Lottery Action, April 17-30, 2006, vol. 13, no. 8

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Iowa Lottery Action, March 6-19, 2006, vol. 13, no. 5

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Iowa Lottery Action, June 5-18, 2006, Vol. 13, no. 11

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Iowa Lottery Action, June 19-July 9, 2006, Vol. 13, no. 12

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Managing hypertension in high-risk patients: lessons and promises from the STRATHE and ADVANCE trials.

Pharmacological treatment of hypertension represents a cost-effective way of preventing cardiovascular and renal complications. To benefit maximally from antihypertensive treatment, blood pressure should be brought to below 140/90 mmHg in every hypertensive patient, and even lower (< 130/80 mmHg) if diabetes or renal disease co-exists. Such targets cannot usually be reached using monotherapies. This is especially true in patients who present with a high cardiovascular risk. The co-administration of two agents acting by different mechanisms considerably increases the blood pressure control rate. Such combinations are not only efficacious, but are also well tolerated, and some fixed low-dose combinations even have a placebo-like tolerability. This is the case for the preparation containing the angiotensin-converting enzyme inhibitor perindopril (2 mg) and the diuretic indapamide (0.625 mg), a fixed low-dose combination that has been shown in controlled trials to be more effective than monotherapies in reducing albuminuria, regressing cardiac hypertrophy and improving the stiffness of large arteries. Using this combination to initiate antihypertensive therapy has been shown in a double-blind trial (Strategies of Treatment in Hypertension: Evaluation; STRATHE) to normalize blood pressure (< 140/90 mmHg) in significantly more patients (62%) than a sequential monotherapy approach based on atenolol, losartan and amlodipine (49%) and a stepped-care strategy based on valsartan and hydrochlorothiazide (47%), with no difference between the three arm groups in terms of tolerability. An ongoing randomized trial (Action in Diabetes and Vascular Disease: Preterax and Diamicron Modified Release Controlled Evaluation; ADVANCE) is a study with a 2 x 2 factorial design assessing the effects of the fixed-dose perindopril-indapamide combination and of the intensive gliclazide modified release-based glucose control regimen in type 2 diabetic patients, with or without hypertension. A total of 11 140 patients were randomly selected. Within the first 6 weeks of treatment (run-in phase), the perindopril-indapamide combination lowered blood pressure from 145/81 +/- 22/11 mmHg (mean +/- SD) to 137/78 +/- 20/10 mmHg. Fixed-dose combinations are becoming more and more popular for the management of hypertension, and are even proposed by hypertension guidelines as a first-line option to treat hypertensive patients.

Gliotransmission in the hippocampus, mechanisms and interaction with synaptic functions

SUMMARYAstrocytes represent the largest cell population in the human brain. In addition to a well established role as metabolic support for neuronal activity, in the last years these cells have been found to accomplish other important and, sometimes, unexpected functions. The tight enwrapping of synapses by astrocytic processes and the predominant expression of glutamate uptake carriers in the astrocytic rather than neuronal plasma membranes brought to the definition of a critical involvement of astrocytes in the clearance of glutamate from synaptic junctions. Moreover, several publications showed that astrocytes are able to release chemical transmitters (gliotransmitters) suggesting their active implication in the control of synaptic functions. Among gliotransmitters, the best characterized is glutamate, which has been proposed to be released from astrocytes in a Ca2+ dependent manner via exocytosis of synaptic-like microvesicles.In my thesis I present results leading to substantial advancement of the understanding of the mechanisms by which astrocytes modulate synaptic activity in the hippocampus, notably at excitatory synapses on dentate granule cells. I show that tumor necrosis factor- alpha (TNFa), a molecule that is generally involved in immune system functions, critically controls astrocyte-to-synapse communication (gliotransmission) in the brain. With constitutive levels of TNFa present, activation of purinergic G protein-coupled receptors in astrocytes, called P2Y1 receptors, induces localized intracellular calcium ([Ca2+]j) elevation in astrocytic processes (measured by two-photon microscopy) followed by glutamate release and activation of pre-synaptic NMDA receptors resulting in synaptic potentiation. In preparations lacking TNFa, astrocytes respond with identical [Ca2+]i elevations but fail to induce neuromodulation. I find that TNFa specifically controls the glutamate release step of gliotransmission. Addition of very low (picomolar) TNFa concentrations to preparations lacking the cytokine, promptly reconstitutes both normal exocytosis in cultured astrocytes and gliotransmission in hippocampal slices. These data provide the first demonstration that gliotransmission and its synaptic effects are controlled not only by astrocyte [Ca2+]i elevations but also by permissive/homeostatic factors like TNFa.In addition, I find that higher and presumably pathological TNFa concentrations do not act just permissively but instead become direct and potent triggers of glutamate release from astrocytes, leading to a strong enhancement of excitatory synaptic activity. The TNFa action, like the one observed upon P2Y1R activation, is mediated by pre-synaptic NMDA receptors, but in this case the effect is long-lasting, and not reversible. Moreover, I report that a necessary molecular target for this action of TNFa is TNFR1, one of the two specific receptors for the cytokine, as I found that TNFa was unable to induce synaptic potentiation when applied in slices from TNFR1 knock-out (Tnfrlv") mice. I then created a double transgenic mouse model where TNFR1 is knocked out in all cells but can be re-expressed selectively in astrocytes and I report that activation of the receptors in these cells is sufficient to reestablish TNFa-dependent long-lasting potentiation of synaptic activity in the TNFR1 knock-out mice.I therefore discovered that TNFa is a primary molecule displaying both permissive and instructive roles on gliotransmission controlling synaptic functions. These reports might have profound implications for the understanding of both physiological and pathological processes associated to TNFa production, including inflammatory processes in the brain.RÉSUMÉLes astrocytes sont les cellules les plus abondantes du cerveau humain. Outre leur rôle bien établi dans le support métabolique de l'activité neuronale, d'autres fonctions importantes, et parfois inattendues de ces cellules ont été mises en lumière au cours de ces dernières années. Les astrocytes entourent étroitement les synapses de leurs fins processus qui expriment fortement les transporteurs du glutamate et permettent ainsi aux astrocytes de jouer un rôle critique dans l'élimination du glutamate de la fente synaptique. Néanmoins, les astrocytes semblent être capables de jouer un rôle plus intégratif en modulant l'activité synaptique, notamment par la libération de transmetteurs (gliotransmetteurs). Le gliotransmetteur le plus étudié est le glutamate qui est libéré par l'exocytose régulée de petites vésicules ressemblant aux vésicules synaptiques (SLMVs) via un mécanisme dépendant du calcium.Les résultats présentés dans cette thèse permettent une avancée significative dans la compréhension du mode de communication de ces cellules et de leur implication dans la transmission de l'information synaptique dans l'hippocampe, notamment des synapses excitatrices des cellules granulaires du gyrus dentelé. J'ai pu montrer que le « facteur de nécrose tumorale alpha » (TNFa), une cytokine communément associée au système immunitaire, est aussi fondamentale pour la communication entre astrocyte et synapse. Lorsqu'un niveau constitutif très bas de TNFa est présent, l'activation des récepteurs purinergiques P2Y1 (des récepteurs couplés à protéine G) produit une augmentation locale de calcium (mesurée en microscopie bi-photonique) dans l'astrocyte. Cette dernière déclenche ensuite une libération de glutamate par les astrocytes conduisant à l'activation de récepteurs NMDA présynaptiques et à une augmentation de l'activité synaptique. En revanche, dans la souris TNFa knock-out cette modulation de l'activité synaptique par les astrocytes n'est pas bien qu'ils présentent toujours une excitabilité calcique normale. Nous avons démontré que le TNFa contrôle spécifiquement l'exocytose régulée des SLMVs astrocytaires en permettant la fusion synchrone de ces vésicules et la libération de glutamate à destination des récepteurs neuronaux. Ainsi, nous avons, pour la première fois, prouvé que la modulation de l'activité synaptique par l'astrocyte nécessite, pour fonctionner correctement, des facteurs « permissifs » comme le TNFa, agissant sur le mode de sécrétion du glutamate astrocytaire.J'ai pu, en outre, démontrer que le TNFa, à des concentrations plus élevées (celles que l'on peut observer lors de conditions pathologiques) provoque une très forte augmentation de l'activité synaptique, agissant non plus comme simple facteur permissif mais bien comme déclencheur de la gliotransmission. Le TNFa provoque 1'activation des récepteurs NMD A pré-synaptiques (comme dans le cas des P2Y1R) mais son effet est à long terme et irréversible. J'ai découvert que le TNFa active le récepteur TNFR1, un des deux récepteurs spécifiques pour le TNFa. Ainsi, l'application de cette cytokine sur une tranche de cerveau de souris TNFR1 knock-out ne produit aucune modification de l'activité synaptique. Pour vérifier l'implication des astrocytes dans ce processus, j'ai ensuite mis au point un modèle animal doublement transgénique qui exprime le TNFR1 uniquement dans les astrocytes. Ce dernier m'a permis de prouver que l'activation des récepteurs TNFR1 astrocytaires est suffisante pour induire une augmentation de l'activité synaptique de manière durable.Nous avons donc découvert que le TNFa possède un double rôle, à la fois un rôle permissif et actif, dans le contrôle de la gliotransmission et, par conséquent, dans la modulation de l'activité synaptique. Cette découverte peut potentiellement être d'une extrême importance pour la compréhension des mécanismes physiologiques et pathologiques associés à la production du TNFa, en particulier lors de conditions inflammatoires.RÉSUMÉ GRAND PUBLICLes astrocytes représentent la population la plus nombreuse de cellules dans le cerveau humain. On sait, néanmoins, très peu de choses sur leurs fonctions. Pendant très longtemps, les astrocytes ont uniquement été considérés comme la colle du cerveau, un substrat inerte permettant seulement de lier les cellules neuronales entre elles. Il n'y a que depuis peu que l'on a découvert de nouvelles implications de ces cellules dans le fonctionnement cérébral, comme, entre autres, une fonction de support métabolique de l'activité neuronale et un rôle dans la modulation de la neurotransmission. C'est ce dernier aspect qui fait l'objet de mon projet de thèse.Nous avons découvert que l'activité des synapses (régions qui permettent la communication d'un neurone à un autre) qui peut être potentialisée par la libération du glutamate par les astrocytes, ne peut l'être que dans des conditions astrocytaires très particulières. Nous avons, en particulier, identifié une molécule, le facteur de nécrose tumorale alpha (TNFa) qui joue un rôle critique dans cette libération de glutamate astrocytaire.Le TNFa est surtout connu pour son rôle dans le système immunitaire et le fait qu'il est massivement libéré lors de processus inflammatoires. Nous avons découvert qu'en concentration minime, correspondant à sa concentration basale, le TNFa peut néanmoins exercer un rôle indispensable en permettant la communication entre l'astrocyte et le neurone. Ce mode de fonctionnement est assez probablement représentatif d'un processus physiologique qui permet d'intégrer la communication astrocyte/neurone au fonctionnement général du cerveau. Par ailleurs, nous avons également démontré qu'en quantité plus importante, le TNFa change son mode de fonctionnement et agit comme un stimulateur direct de la libération de glutamate par l'astrocyte et induit une activation persistante de l'activité synaptique. Ce mode de fonctionnement est assez probablement représentatif d'un processus pathologique.Nous sommes également arrivés à ces conclusions grâce à la mise en place d'une nouvelle souche de souris doublement transgéniques dans lesquelles seuls les astrocytes (etnon les neurones ou les autres cellules cérébrales) sont capables d'être activés par le TNFa.

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