Mapping the parameters of prion-induced neuropathology

We present a theoretical framework that enables us to dissect out the parametric dependencies of the pathogenesis of prion diseases. We are able to determine the influence of both host-dependent factors (connectivity, cell density, protein synthesis rate, and cell death) and strain-dependent factors (cell tropism, virulence, and replication rate). We use a model based on a linked system of differential equations on a lattice to explore how the regional distribution of central nervous system pathology in Creutzfeldt-Jakob disease, Gerstmann-Sträussler-Scheinker syndrome, and fatal familial insomnia relates to each of these factors. The model then is used to make qualitative predictions about the pathology for two possible hypothetical triggers of neuronal loss in prion diseases. Pathological progression in overexpressing mouse models has been shown to depend on the site of initial infection. The model allows us to compare the pathologies resulting from different inoculation routes.

Angiogenesis promoted by vascular endothelial growth factor: Regulation through α1β1 and α2β1 integrins

Vascular endothelial growth factor (VEGF), also known as vascular permeability factor, is a cytokine of central importance for the angiogenesis associated with cancers and other pathologies. Because angiogenesis often involves endothelial cell (EC) migration and proliferation within a collagen-rich extracellular matrix, we investigated the possibility that VEGF promotes neovascularization through regulation of collagen receptor expression. VEGF induced a 5- to 7-fold increase in dermal microvascular EC surface protein expression of two collagen receptors—the α1β1 and α2β1 integrins—through induction of mRNAs encoding the α1 and α2 subunits. In contrast, VEGF did not induce increased expression of the α3β1 integrin, which also has been implicated in collagen binding. Integrin α1-blocking and α2-blocking antibodies (Ab) each partially inhibited attachment of microvascular EC to collagen I, and α1-blocking Ab also inhibited attachment to collagen IV and laminin-1. Induction of α1β1 and α2β1 expression by VEGF promoted cell spreading on collagen I gels which was abolished by a combination of α1-blocking and α2-blocking Abs. In vivo, a combination of α1-blocking and α2-blocking Abs markedly inhibited VEGF-driven angiogenesis; average cross-sectional area of individual new blood vessels was reduced 90% and average total new vascular area was reduced 82% without detectable effects on the pre-existing vasculature. These data indicate that induction of α1β1 and α2β1 expression by EC is an important mechanism by which VEGF promotes angiogenesis and that α1β1 and α2β1 antagonists may prove effective in inhibiting VEGF-driven angiogenesis in cancers and other important pathologies.

Role of gob-5 in mucus overproduction and airway hyperresponsiveness in asthma

Airway hyperresponsiveness (AHR), goblet cell metaplasia, and mucus overproduction are important features of bronchial asthma. To elucidate the molecular mechanisms behind these pulmonary pathologies, we examined for genes preferentially expressed in the lungs of a murine model of allergic asthma by using suppression subtractive hybridization (SSH). We identified a gene called gob-5 that had a selective expression pattern in the airway epithelium with AHR. Here, we show that gob-5, a member of the calcium-activated chloride channel family, is a key molecule in the induction of murine asthma. Intratracheal administration of adenovirus-expressing antisense gob-5 RNA into AHR-model mice efficiently suppressed the asthma phenotype, including AHR and mucus overproduction. In contrast, overexpression of gob-5 in airway epithelia by using an adenoviral vector exacerbated the asthma phenotype. Introduction of either gob-5 or hCLCA1, the human counterpart of gob-5, into the human mucoepidermoid cell line NCI-H292 induced mucus production as well as MUC5AC expression. Our results indicated that gob-5 may play a critical role in murine asthma, and its human counterpart hCLCA1 is therefore a potential target for asthma therapy.

Calcium-dependent oligonucleotide antagonists specific for L-selectin.

The selectins are calcium-dependent C-type lectins that recognize complex anionic carbohydrate ligands, initiating many cell-cell interactions in the vascular system. Selectin blockade shows therapeutic promise in a variety of inflammatory and postischemic pathologies. However, the available oligosaccharide ligand mimetics have low affinities and show cross-reaction among the three selectins, precluding efficient and specific blockade. The SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment) process uses combinatorial chemistry and in vitro selection to yield high affinity oligonucleotides with unexpected binding specificities. Nuclease-stabilized randomized oligonucleotides subjected to SELEX against recombinant L-selectin yielded calcium-dependent antagonists with approximately 10(5) higher affinity than the conventional oligosaccharide ligand sialyl LewisX. Most of the isolated ligands shared a common consensus sequence. Unlike sialyl LewisX, these antagonists show little binding to E- or P-selectin. Moreover, they show calcium-dependent binding to native L-selectin on peripheral blood lymphocytes and block L-selectin-dependent interactions with the natural ligands on high endothelial venules.

Vpr protein of human immunodeficiency virus type 1 forms cation-selective channels in planar lipid bilayers.

A small (96-aa) protein, virus protein R (Vpr), of human immunodeficiency virus type 1 contains one hydrophobic segment that could form a membrane-spanning helix. Recombinant Vpr, expressed in Escherichia coli and purified by affinity chromatography, formed ion channels in planar lipid bilayers when it was added to the cis chamber and when the trans chamber was held at a negative potential. The channels were more permeable to Na+ than to Cl- ions and were inhibited when the trans potential was made positive. Similar channel activity was caused by Vpr that had a truncated C terminus, but the potential dependence of channel activity was no longer seen. Antibody raised to a peptide mimicking part of the C terminus of Vpr (AbC) inhibited channel activity when added to the trans chamber but had no effect when added to the cis chamber. Antibody to the N terminus of Vpr (AbN) increased channel activity when added to the cis chamber but had no effect when added to the trans chamber. The effects of potential and antibodies on channel activity are consistent with a model in which the positive C-terminal end of dipolar Vpr is induced to traverse the bilayer membrane when the opposite (trans) side of the membrane is at a negative potential. The C terminus of Vpr would then be available for interaction with AbC in the trans chamber, and the N terminus would be available for interaction with AbN in the cis chamber. The ability of Vpr to form ion channels in vitro suggests that channel formation by Vpr in vivo is possible and may be important in the life cycle of human immunodeficiency virus type 1 and/or may cause changes in cells that contribute to AIDS-related pathologies.

Inflammatory mediators increase surface expression of integrin ligands, adhesion to lymphocytes, and secretion of interleukin 6 in mouse Sertoli cells.

The expression of the cell adhesion molecules ICAM-1, ICAM-2, and VCAM-1 and the secretion of the cytokine interleukin 6 have been measured in mouse Sertoli cells cultured in vitro. Cytometric analysis revealed that, in basal conditions, low levels of ICAM-1 and VCAM-1 were present on the surface of the cells, whereas treatment with interleukin 1, tumor necrosis factor alpha, lipopolysaccharide, or interferon gamma induced, with different kinetics, increases in their expression. ICAM-2 was not detectable in basal conditions, nor was it inducible. Electron microscopic analysis and binding experiments using 51Cr-labeled lymphocytes demonstrated that increased expression of ICAM-1 and VCAM-1 on the surface of Sertoli cells, induced by inflammatory mediators, determines an augmented adhesion between the two cell types. The same stimuli, with the exception of interferon gamma, produced a rapid and remarkable increment of interleukin 6 production by Sertoli cells. These results suggest the presence of both direct and paracrine mechanisms of interaction between Sertoli and immune-competent cells, possibly involved in the control of immune reactions in the testis. Such mechanisms are of interest for the understanding of autoimmune pathologies of the testis and, if confirmed in humans, they could be involved in the sexual transmission of human immunodeficiency virus infection.

Endometrial response toward bovine herpesvirus 4 infection

Metriti ed endometriti sono le patologie maggiormente responsabili delle perdite economiche negli allevamenti bovini da latte, specialmente nel periodo successivo al parto. Mentre le metriti coinvolgono e si sviluppano in tutto l’utero e sono caratterizzate dalla presenza di sintomi sistemici, le endometriti consistono in una infiammazione che riguarda il solo endometrio, con la presenza di perdite purulente, distruzione della superficie epiteliale, congestione vascolare, edema stromale ed accumulo di linfociti e plasmacellule. Queste patologie, inoltre, possono causare, disfunzione ovarica, con conseguente infertilità e riduzione sia dell’efficienza riproduttiva della vacca sia della produzione stessa di latte. Nonostante queste malattie siano, nella maggior parte dei casi, correlate all’instaurarsi di infezioni batteriche, che possono subentrare nell’utero direttamente durante il parto, il ruolo di alcuni virus nello sviluppo di queste patologie è stato recentemente approfondito e la correlazione tra l’ Herpesvirus Bovino 4 e l’insorgere di metriti ed endometriti è stata dimostrata. L’ Herpesvirus Bovino 4 (BoHV-4) è un gamma-herpesvirus ed il suo genoma è costituito da una molecola lineare di DNA a doppio filamento con una struttura genomica di tipo B, caratterizzata dalla presenza di un’unica lunga sequenza centrale (LUR) fiancheggiata da multiple sequenze poli-ripetute (prDNA). BoHV-4 è stato isolato sia da animali sani sia da animali con differenti patologie, tra cui malattie oculari e respiratorie, ma soprattutto da casi di metriti, endometriti, vaginiti o aborti. Generalmente, il ruolo svolto dal virus in questo tipo di patologie è associato alla compresenza di altri tipi di patogeni, che possono essere virus, come nel caso del Virus Della Diarrea Virale Bovina (BVDV), o più frequentemente batteri. Usualmente, l’iniziale difesa dell’endometrio bovino nei confronti dei microbi si fonda sul sistema immunitario innato e l’attivazione di specifici recettori cellulari determina la sintesi e la produzione di citochine e chemochine pro infiammatorie, che possono essere in grado di modulare la replicazione di BoHV-4. Il genoma di BoHV-4 possiede due principali trascritti per i geni Immediate Early (IE), trai quali ORF50/IE2 è il più importante ed il suo prodotto, Rta/ORF50, è fortemente conservato tra tutti gli Herpesvirus. Esso è responsabile della diretta trans-attivazione di numerosi geni virali e cellulari e può essere modulato da differenti stimoli extracellulari. Precedentemente è stato dimostrato come il TNF-, prodotto dalle cellule stromali e dai macrofagi all’interno dell’endometrio, in conseguenza ad infezione batterica, sia in grado di aumentare la replicazione di BoHV-4 attraverso l’attivazione del pathway di NFkB e direttamente agendo sul promotore di IE2. Per queste ragioni, è risultato di forte interesse investigare quali potessero essere, invece, i fattori limitanti la replicazione di BoHV-4. In questo lavoro è stata studiata la relazione tra cellule endometriali stromali bovine infettate con l’Herpesvirus Bovino 4 e l’interferon gamma (IFN-) ed è stata dimostrata la capacità di questa molecola di restringere la replicazione di BoHV-4 in maniera IDO1 indipendente ed IE2 dipendente. Inoltre, la presenza di alcuni elementi in grado di interagire con l’ IFN-γ, all’interno del promotore di IE2 di BoHV-4, ha confermato questa ipotesi. Basandoci su questi dati, abbiamo potuto supporre l’esistenza di uno stretto vincolo tra l’attivazione dell’asse dell’interferon gamma e la ridotta replicazione di BoHV-4, andando a porre le basi per una nuova efficiente cura e prevenzione per le patologie uterine. Poiché il meccanismo corretto attraverso il quale BoHV-4 infetta l’endometrio bovino non è ancora ben compreso, è stato interessante approfondire in maniera più accurata l’interazione presente tra il virus ed il substrato endometriale, analizzando le differenze esistenti tra cellule infettate e non, in termini di espressione genica. Basandoci su dati preliminari ottenuti attraverso analisi con RNA sequencing (RNAseq), abbiamo visto come numerosi geni risultino over-espressi in seguito ad infezione con BoHV-4 e come, tra questi, la Metalloproteasi 1 sia uno dei più interessanti, a causa delle sue possibili implicazioni nello sviluppo delle patologie dell’endometrio uterino bovino. Successive analisi, effettuate tramite westernblotting e real time PCR, sono state in grado di confermare tale dato, sottolineando l’efficacia di un nuovo approccio sperimentale, basato sul RNAseq, per lo studio dell’insorgenza delle patologie.

Utilità e limiti della diagnosi di patologie polmonari e pleuriche asbesto-correlate

L’apparato respiratorio rappresenta il bersaglio di numerose sostanze tossiche aerodisperse che rivestono un ruolo chiave nella patogenesi della maggior parte delle patologie polmonari e pleuriche, sia benigne che maligne. Nonostante per alcune di esse siano noti specifici fattori di rischio, le sole attività di prevenzione primaria non sono sufficienti a limitarne la diffusione. Si rende quindi necessario attuare adeguate misure di prevenzione secondaria per la diagnosi di malattie potenzialmente curabili allo stadio iniziale, in modo da aumentare l’efficacia dei trattamenti terapeutici e le possibilità di guarigione. Un approccio non invasivo per lo studio dei meccanismi fisiopatologici alla base delle patologie polmonari e pleuriche potrebbe essere effettuato anche con nuove metodiche (es. naso elettronico), al fine di identificare e validare nuovi biomarcatori per un più specifico approccio diagnostico. Il lavoro scientifico ha riguardato inizialmente l’identificazione di un indicatore o di un gruppo di indicatori dotati di potere diagnostico sufficientemente elevato per poter discriminare precocemente, nell’ambito di soggetti con pregressa esposizone ad asbesto, patologie benigne, sia polmonari che pleuriche, da patologie maligne. Successivamente l’attenzione è stata rivolta alla diagnosi precoce di patologie neoplastiche a carico del solo parenchima polmonare, valutando il potere discriminante di un pattern di composti organici volatili (VOCs, tra cui pentano, 2-metilpentano, esano, etilbenzene, eptanale e trans-2-nonenale) raccolti con metodiche non invasive e dotati di potere diagnostico tale da discriminare patologie benigne da patologie maligne potenzialmente curabili in soggetti ad alto rischio di sviluppare cancro del polmone. Infine abbiamo tentato di ottimizzare i parametri di impostazione e raccolta di un nuovo strumento: il naso elettronico. Su di esso esistono alcuni lavori in letteratura in cui ne vengono descritte le potenzialità in ambito diagnostico per il riconoscimento di specifici pattern suggestivi di patologie polmonari, sia flogistiche (TBC, BPCO) che neoplastiche (mesotelioma, NSCLC). Purtroppo nessuno di questi lavori definisce le condizioni ottimali di utilizzo, i limiti dello strumento e le interferenze di fattori ambientali e soggettivi riguardo al segnale elaborato. Il lavoro si è concentrato soprattutto sull’indagine delle condizioni ottimali di utilizzo e sull’eventuale condizionamento del segnale da parte di determinate variabili ambientali (es. umidità) o individuali (es. fumo, cibo, alcol).

La riproduzione nei rettili: nuove prospettive e sviluppi futuri

L’allevamento in cattività dei rettili è in costante crescita negli ultimi anni e richiede conoscenze mediche sempre più specialistiche per far fronte ai numerosi problemi legati a questi animali. Il corretto approccio medico prevede una profonda conoscenza delle specie prese in esame dal momento che la maggior parte delle problematiche riproduttive di questi animali sono legate ad una non corretta gestione dei riproduttori. L’apparato riproduttore dei rettili è estremamente vario a seconda delle specie prese in considerazione. Sauri ed ofidi possiedono due organi copulatori denominati emipeni e posizionati alla base della coda caudalmente alla cloaca che vengono estroflessi alternativamente durante l’accoppiamento per veicolare lo spera all’interno della cloaca della femmina. In questi animali il segmento posteriore renale è chiamato segmento sessuale, perché contribuisce alla formazione del fluido seminale. Tale porzione, durante la stagione dell’accoppiamento, diventa più voluminosa e cambia drasticamente colore, tanto che può essere confusa con una manifestazione patologica. I cheloni al contrario possiedono un unico pene che non viene coinvolto nella minzione. In questi animali. I testicoli sono due e sono situati all’interno della cavità celomatica in posizione cranioventrale rispetto ai reni. I testicoli possono variare notevolmente sia come forma che come dimensione a seconda del periodo dell’anno. Il ciclo estrale dei rettili è regolato, come pure nei mammiferi, dagli ormoni steroidei. La variazione di questi ormoni a livello ematico è stata studiato da diversi autori con il risultato di aver dimostrato come la variazione dei dosaggi degli stessi determini l’alternanza delle varie fasi del ciclo riproduttivo. La relazione tra presenza di uova (anche placentari) ed alti livelli di progesterone suggerisce che questo ormone gioca un ruolo importante nelle riproduzione delle specie ovipare per esempio stimolando la vascolarizzazione degli ovidutti durante i tre mesi in cui si ha lo sviluppo delle uova. Il 17-beta estradiolo è stato descritto come un ormone vitellogenico grazie alla sua capacità di promuovere lo sviluppo dei follicoli e la formazione di strati protettivi dell’uovo. L’aumento del livello di estradiolo osservato esclusivamente nelle femmine in fase vitellogenica è direttamente responsabile della mobilizzazione delle riserve materne in questa fase del ciclo. Va sottolineato come il progesterone sia in effetti un antagonista dell’estradiolo, riducendo la vitellogenesi e intensificando gli scambi materno fetali a livello di ovidutto. Le prostaglandine (PG) costituiscono un gruppo di molecole di origine lipidica biologicamente attive, sintetizzate sotto varie forme chimiche. Sono noti numerosi gruppi di prostaglandine ed è risputo che pesci, anfibi, rettili e mammiferi sintetizzano una o più prostaglandine partendo da acidi grassi precursori. Queste sostanze anche nei rettili agiscono sulla mucosa dell’utero aumentandone le contrazioni e sui corpi lutei determinandone la lisi. La maturità sessuale dei rettili, dipende principalmente dalla taglia piuttosto che dall’età effettiva dell’animale. In cattività, l’alimentazione e le cure dell’allevatore, possono giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento della taglia necessaria all’animale per maturare sessualmente. Spesso, un animale d’allevamento raggiunge prima la maturità sessuale rispetto ai suoi simili in natura. La maggior parte dei rettili sono ovipari, ovvero depongono uova con guscio sulla sabbia o in nidi creati appositamente. La condizione di ovoviviparità è riscontrabile in alcuni rettili. Le uova, in questo caso, vengono ritenute all’interno del corpo, fino alla nascita della progenie. Questa può essere considerata una strategia evolutiva di alcuni animali, che in condizioni climatiche favorevoli effettuano l’ovo deposizione, ma se il clima non lo permette, ritengono le uova fino alla nascita della prole. Alcuni serpenti e lucertole sono vivipari, ciò significa che l’embrione si sviluppa all’interno del corpo dell’animale e che è presente una placenta. I piccoli fuoriescono dal corpo dell’animale vivi e reattivi. La partenogenesi è una modalità di riproduzione asessuata, in cui si ha lo sviluppo dell’uovo senza che sia avvenuta la fecondazione. Trenta specie di lucertole e alcuni serpenti possono riprodursi con questo metodo. Cnemidophorus uniparens, C. velox e C. teselatus alternano la partenogenesi a una riproduzione sessuata, a seconda della disponibilità del maschio. La maggior parte dei rettili non mostra alcuna cura materna per le uova o per i piccoli che vengono abbandonati al momento della nascita. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola generale infatti alcune specie di pitoni covano le uova fino al momento della schiusa proteggendole dai predatori e garantendo la giusta temperatura e umidità. Comportamenti di guardia al nido sono poi stati documentati in numerosi rettili, sia cheloni che sauri che ofidi. Nella maggior parte delle tartarughe, la riproduzione è legata alla stagione. Condizioni favorevoli, possono essere la stagione primaverile nelle zone temperate o la stagione umida nelle aree tropicali. In cattività, per riprodurre queste condizioni, è necessario fornire, dopo un periodo di ibernazione, un aumento del fotoperiodo e della temperatura. L’ atteggiamento del maschio durante il corteggiamento è di notevole aggressività, sia nei confronti degli altri maschi, con i quali combatte copiosamente, colpendoli con la corazza e cercando di rovesciare sul dorso l’avversario, sia nei confronti della femmina. Infatti prima della copulazione, il maschio insegue la femmina, la sperona, la morde alla testa e alle zampe e infine la immobilizza contro un ostacolo. Il comportamento durante la gravidanza è facilmente riconoscibile. La femmina tende ad essere molto agitata, è aggressiva nei confronti delle altre femmine e inizia a scavare buche due settimane prima della deposizione. La femmina gravida costruisce il nido in diverse ore. Scava, con gli arti anteriori, buche nel terreno e vi depone le uova, ricoprendole di terriccio e foglie con gli arti posteriori. A volte, le tartarughe possono trattenere le uova, arrestando lo sviluppo embrionale della prole per anni quando non trovano le condizioni adatte a nidificare. Lo sperma, inoltre, può essere immagazzinato nell’ovidotto fino a sei anni, quindi la deposizione di uova fertilizzate può verificarsi senza che sia avvenuto l’accoppiamento durante quel ciclo riproduttivo. I comportamenti riproduttivi di tutte le specie di lucertole dipendono principalmente dalla variazione stagionale, correlata al cambiamento di temperatura e del fotoperiodo. Per questo, se si vuole far riprodurre questi animali in cattività, è necessario valutare per ogni specie una temperatura e un’illuminazione adeguata. Durante il periodo riproduttivo, un atteggiamento caratteristico di diverse specie di lucertole è quello di riprodurre particolari danze e movimenti ritmici della testa. In alcune specie, possiamo notare il gesto di estendere e retrarre il gozzo per mettere in evidenza la sua brillante colorazione e richiamare l’attenzione della femmina. L’aggressività dei maschi, durante la stagione dell’accoppiamento, è molto evidente, in alcuni casi però, anche le femmine tendono ad essere aggressive nei confronti delle altre femmine, specialmente durante l’ovo deposizione. La fertilizzazione è interna e durante la copulazione, gli spermatozoi sono depositati nella porzione anteriore della cloaca femminile, si spostano successivamente verso l’alto, dirigendosi nell’ovidotto, in circa 24-48 ore; qui, fertilizzano le uova che sono rilasciate nell’ovidotto dall’ovario. Negli ofidi il corteggiamento è molto importante e i comportamenti durante questa fase possono essere diversi da specie a specie. I feromoni specie specifici giocano un ruolo fondamentale nell’attrazione del partner, in particolar modo in colubridi e crotalidi. La femmina di queste specie emette una traccia odorifera, percepita e seguita dal maschio. Prima dell’accoppiamento, inoltre, il maschio si avvicina alla femmina e con la sua lingua bifida o con il mento, ne percorre tutto il corpo per captare i feromoni. Dopo tale comportamento, avviene la copulazione vera e propria con la apposizione delle cloache; gli emipeni vengono utilizzati alternativamente e volontariamente dal maschio. Durante l’ovulazione, il serpente aumenterà di volume nella sua metà posteriore e contrazioni muscolari favoriranno lo spostamento delle uova negli ovidotti. In generale, se l’animale è oviparo, avverrà una muta precedente alla ovo deposizione, che avviene prevalentemente di notte. Gli spermatozoi dei rettili sono morfologicamente simili a quelli di forme superiori di invertebrati. La fecondazione delle uova, da parte di spermatozoi immagazzinati nel tratto riproduttivo femminile, è solitamente possibile anche dopo mesi o perfino anni dall’accoppiamento. La ritenzione dei gameti maschili vitali è detta amphigonia retardata e si ritiene che questa caratteristica offra molti benefici per la sopravvivenza delle specie essendo un adattamento molto utile alle condizioni ambientali quando c’è una relativa scarsità di maschi conspecifici disponibili. Nell’allevamento dei rettili in cattività un accurato monitoraggio dei riproduttori presenta una duplice importanza. Permette di sopperire ad eventuali errori di management nel caso di mancata fertilizzazione e inoltre permette di capire quale sia il grado di sviluppo del prodotto del concepimento e quindi di stabilire quale sia il giorno previsto per la deposizione. Le moderne tecniche di monitoraggio e l’esperienza acquisita in questi ultimi anni permettono inoltre di valutare in modo preciso lo sviluppo follicolare e quindi di stabilire quale sia il periodo migliore per l’accoppiamento. Il dimorfismo sessuale nei serpenti è raro e anche quando presente è poco evidente. Solitamente nei maschi, la coda risulta essere più larga rispetto a quella della femmina in quanto nel segmento post-cloacale vi sono alloggiati gli emipeni. Il maschio inoltre, è generalmente più piccolo della femmina a parità di età. Molti cheloni sono sessualmente dimorfici sebbene i caratteri sessuali secondari siano poco apprezzabili nei soggetti giovani e diventino più evidenti dopo la pubertà. In alcune specie si deve aspettare per più di 10 anni prima che il dimorfismo sia evidente. Le tartarughe di sesso maschile tendono ad avere un pene di grosse dimensioni che può essere estroflesso in caso di situazioni particolarmente stressanti. I maschi sessualmente maturi di molte specie di tartarughe inoltre tendono ad avere una coda più lunga e più spessa rispetto alle femmine di pari dimensioni e la distanza tra il margine caudale del piastrone e l’apertura cloacale è maggiore rispetto alle femmine. Sebbene la determinazione del sesso sia spesso difficile nei soggetti giovani molti sauri adulti hanno dimorfismo sessuale evidente. Nonostante tutto comunque anche tra i sauri esistono molte specie come per esempio Tiliqua scincoides, Tiliqua intermedia, Gerrhosaurus major e Pogona vitticeps che anche in età adulta non mostrano alcun carattere sessuale secondario evidente rendendone molto difficile il riconoscimento del sesso. Per garantire un riconoscimento del sesso degli animali sono state messe a punto diverse tecniche di sessaggio che variano a seconda della specie presa in esame. L’eversione manuale degli emipeni è la più comune metodica utilizzata per il sessaggio dei giovani ofidi ed in particolare dei colubridi. I limiti di questa tecnica sono legati al fatto che può essere considerata attendibile al 100% solo nel caso di maschi riconosciuti positivi. L’eversione idrostatica degli emipeni esattamente come l’eversione manuale degli emipeni si basa sull’estroflessione di questi organi dalla base della coda, pertanto può essere utilizzata solo negli ofidi e in alcuni sauri. La procedura prevede l’iniezione di fluido sterile (preferibilmente soluzione salina isotonica) nella coda caudalmente all’eventuale posizione degli emipeni. Questa tecnica deve essere eseguita solo in casi eccezionali in quanto non è scevra da rischi. L’utilizzo di sonde cloacali è il principale metodo di sessaggio per gli ofidi adulti e per i sauri di grosse dimensioni. Per questa metodica si utilizzano sonde metalliche dello spessore adeguato al paziente e con punta smussa. Nei soggetti di genere maschile la sonda penetra agevolmente al contrario di quello che accade nelle femmine. Anche gli esami radiografici possono rendersi utili per il sessaggio di alcune specie di Varani (Varanus achanturus, V. komodoensis, V. olivaceus, V. gouldi, V. salvadorii ecc.) in quanto questi animali possiedono zone di mineralizzazione dei tessuti molli (“hemibacula”) che possono essere facilmente individuate nei maschi. Diversi studi riportano come il rapporto tra estradiolo e androgeni nel plasma o nel liquido amniotico sia un possibile metodo per identificare il genere sessuale delle tartarughe. Per effettuare il dosaggio ormonale, è necessario prelevare un campione di sangue di almeno 1 ml ad animale aspetto che rende praticamente impossibile utilizzare questo metodo di sessaggio nelle tartarughe molto piccole e nei neonati. L’ecografia, volta al ritrovamento degli emipeni, sembra essere un metodo molto preciso, per la determinazione del sesso nei serpenti. Uno studio compiuto presso il dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università di Parma, ha dimostrato come questo metodo abbia una sensibilità, una specificità e un valore predittivo positivo e negativo pari al 100%. La radiografia con mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata possono essere utilizzate nel sessaggio dei sauri, con buoni risultati. Uno studio, compiuto dal dipartimento di Scienze Medico Veterinarie, dell’Università di Parma, ha voluto mettere a confronto diverse tecniche di sessaggio nei sauri, tra cui l’ecografia, la radiografia con e senza mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata con e senza mezzo di contrasto. I risultati ottenuti, hanno dimostrato come l’ecografia non sia il mezzo più affidabile per il riconoscimento degli emipeni e quindi del sesso dell’animale, mentre la radiografia e la tomografia computerizza con mezzo di contrasto siano tecniche affidabili e accurate in queste specie. Un metodo valido e facilmente realizzabile per il sessaggio dei cheloni anche prepuberi è la cistoscopia. In un recente studio la cistoscopia è stata effettuata su quindici cheloni deceduti e venticinque cheloni vivi, anestetizzati. In generale, questo metodo si è dimostrato non invasivo per le tartarughe, facilmente ripetibile in diversi tipi di tartarughe e di breve durata. Tra le principali patologie riproduttive dei rettili le distocie sono sicuramente quelle che presentano una maggior frequenza. Quando si parla di distocia nei rettili, si intendono tutte quelle situazioni in cui si ha una mancata espulsione e deposizione del prodotto del concepimento entro tempi fisiologici. Questa patologia è complessa e può dipendere da diverse cause. Inoltre può sfociare in malattie sistemiche a volte molto severe. Le distocie possono essere classificate in ostruttive e non ostruttive in base alle cause. Si parla di distocia ostruttiva quando si verificano delle condizioni per cui viene impedito il corretto passaggio delle uova lungo il tratto riproduttivo (Fig.13). Le cause possono dipendere dalla madre o dalle caratteristiche delle uova. Nel caso di distocia non ostruttiva le uova rinvenute sono solitamente di dimensioni normali e la conformazione anatomica della madre è fisiologica. L’eziologia è da ricercare in difetti comportamentali, ambientali e patologici. Non esistono sintomi specifici e patognomonici di distocia. La malattia diviene evidente e conclamata solamente in presenza di complicazioni. Gli approcci terapeutici possibili sono vari a seconda della specie animale e della situazione. Fornire un’area adeguata per la nidiata: se la distocia non è ostruttiva si può cercare di incoraggiare l’animale a deporre autonomamente le uova creando un idoneo luogo di deposizione. Il trattamento medico prevede la stimolazione della deposizione delle uova ritenute mediante l’induzione con ossitocina. L’ossitocina viene somministrata alle dosi di 1/3 UI/kg per via intramuscolare. Uno studio condotto presso l’Università veterinaria di Parma ha comparato le somministrazioni di ossitocina per via intramuscolare e per via intravenosa, confrontando le tempistiche con le quali incominciano le contrazioni e avviene la completa ovodeposizione e dimostrando come per via intravenosa sia possibile somministrare dosi più basse rispetto a quelle riportate solitamente in letteratura ottenendo comunque un ottimo risultato. Nel caso in cui il trattamento farmacologico dovesse fallire o non fosse attuabile, oppure in casi di distocia ostruttiva è possibile ricorrere alla chirurgia. Per stasi follicolare si intende la incapacità di produrre sufficiente quantità di progesterone da corpi lutei perfettamente funzionanti. Come per la distocia, l’eziologia della stasi follicolare è variegata e molto ampia: le cause possono essere sia ambientali che patologiche. La diagnosi clinica viene fatta essenzialmente per esclusione. Come per la distocia, anche in questo caso l’anamnesi e la raccolta del maggior quantitativo di informazioni è fondamentale per indirizzarsi verso il riconoscimento della patologia. Per prolasso si intende la fuoriuscita di un organo attraverso un orifizio del corpo. Nei rettili, diversi organi possono prolassare attraverso la cloaca: la porzione terminale dell’apparato gastroenterico, la vescica urinaria, il pene nel maschio (cheloni) e gli ovidutti nella femmina. In sauri e ofidi gli emipeni possono prolassare dalle rispettive tasche in seguito ad eccesiva attività sessuale97. La corretta identificazione del viscere prolassato è estremamente importante e deve essere effettuata prima di decidere qualsiasi tipologia di trattamento ed intervento. Nei casi acuti e non complicati è possibile la riduzione manuale dell’organo, dopo un accurato lavaggio e attenta pulizia. Se questo non dovesse essere possibile, l’utilizzo di lubrificanti e pomate antibiotiche garantisce all’organo una protezione efficiente. Nel caso in cui non si sia potuto intervenire celermente e l’organo sia andato incontro a infezione e congestione venosa prolungata con conseguente necrosi, l’unica soluzione è l’amputazione

bioNMF: a versatile tool for non-negative matrix factorization in biology

Medical imaging has become an absolutely essential diagnostic tool for clinical practices; at present, pathologies can be detected with an earliness never before known. Its use has not only been relegated to the field of radiology but also, increasingly, to computer-based imaging processes prior to surgery. Motion analysis, in particular, plays an important role in analyzing activities or behaviors of live objects in medicine. This short paper presents several low-cost hardware implementation approaches for the new generation of tablets and/or smartphones for estimating motion compensation and segmentation in medical images. These systems have been optimized for breast cancer diagnosis using magnetic resonance imaging technology with several advantages over traditional X-ray mammography, for example, obtaining patient information during a short period. This paper also addresses the challenge of offering a medical tool that runs on widespread portable devices, both on tablets and/or smartphones to aid in patient diagnostics.

Categorías diagnósticas y género: los ejemplos de la clorosis y la neurastenia en la medicina española contemporánea (1877-1936)

La Clorosis y la Neurastenia representan dos ejemplos históricos de disociaciones patológicas y de las dificultades que conlleva abordar su diagnóstico con los criterios de la mentalidad científiconatural. En el contexto de aquellas dificultades, el trabajo profundiza en la visión androcéntrica y el discurso ideológico con el que observaba la medicina española contemporánea a la naturaleza femenina y a las patologías de mujeres. Así mismo, a partir de las similitudes mostradas con los actuales síndromes del dolor y la fatiga, la investigación plantea la necesidad de revisar el abordaje clínico de éstas dolencias al intentar superar las limitaciones que ofrece el modelo biomédico.

El uso de apósitos hidrocelulares de la gama Allevyn® en heridas agudas: resultados a partir del estudio AURIGA-04 en Atención Primaria

Aunque los apósitos de cura en ambiente (CAH) húmedo se han utilizado predominantemente en heridas crónicas, ello no es óbice para que su uso en heridas agudas permita solucionar algunos problemas, como el conseguir un ambiente óptimo que facilite la migración epitelial, así como una adecuada protección de las heridas y una correcta gestión del exudado. Es por ello que, dentro del marco del estudio AURIGA-04, nos planteamos la realización de un estudio prospectivo observacional, abierto y multicéntrico, de medidas repetidas en una cohorte de pacientes que presentan heridas agudas de diversa etiología en el que se incluyeron pacientes con heridas traumáticas, quirúrgicas o quemaduras tratados por profesionales de Atención Primaria, con el objetivo de generar evidencias acerca de la utilización de apósitos de CAH, en concreto, de la gama de apósitos hidrocelulares Allevyn®, en el tratamiento de heridas agudas. Se consideraron como criterios de exclusión heridas con signos clínicos de infección. Solo se incluyó una lesión por paciente. En el caso de los pacientes con heridas agudas, la muestra a estudio quedó compuesta por 61 pacientes con una edad media de 71,1 años; 36 casos corresponden a mujeres (60%). El estado general de salud de la muestra era bueno en un 49,1% de los casos y prácticamente la totalidad de los pacientes presentaba pluripatología. Un 10% de los pacientes consumía fármacos que podían interferir en la cicatrización y un 6% presentaba malnutrición. El 67,2% de las lesiones eran heridas traumáticas, el 24,6% quirúrgicas y un 8,2% quemaduras. Un 37% de las lesiones fueron clasificadas como superficiales y el 63% restante como profundas. Presentaban 64 días de evolución previa a su inclusión en el estudio y una superficie media de 23,34 cm2. Los pacientes permanecieron en el estudio un promedio de 43,6 días, con una cadencia de cambios de apósito cada 2,7 días. Durante el estudio cicatrizaron el 63,9% de las heridas, en un promedio de 40,9 días. La superficie inicial de las lesiones mostró una reducción significativa a lo largo del seguimiento (inicial: 23,34 cm2, final: 4,27 cm2, p ≤ 0,001). En los modelos de regresión de Cox, sólo resultó estadísticamente significativa la edad del paciente, en el grupo de lesiones traumáticas (RR: –0,03, p= 0,039). Durante el período de seguimiento, un 80,3% de los pacientes fue tratado en combinación con Intrasite Conformable®, Iruxol Mono® o la combinación de ambos productos. Los profesionales que realizaron las curas con Allevyn® valoraron muy favorablemente su manejo durante todo el estudio; así, en más del 96% de los cambios se consideró fácil de colocar, en el 100% indoloro y también en el 100% de fácil retirada. A la vista de los resultados, los apósitos de CAH y, en concreto, la gama de apósitos Allevyn®, tienen una clara aplicación en el caso de las heridas agudas, permitiendo un óptimo abordaje local de las lesiones, proporcionando unos niveles óptimos de humedad, pH y temperatura para las células implicadas en el proceso de cicatrización. Así, se promueve la formación de tejido de granulación y facilita la epitelización, además de proteger la herida ante traumatismos y gérmenes.

What do older people understand by mobility-related difficulties?

Despite the centrality of the difficulty concept in the study of disability, there has been little research on its significance from the point of view of people with functional limitations. The main objective of this study was to describe what older people understand when asked about difficulty in undertaking mobility activities. As a secondary objective, we considered whether there are any differences depending on the type of activities, according to the International Classification of Functioning (ICF) mobility domains. Methods: Seventeen community-dwelling men and women aged 70 years old or over were interviewed by means of a questionnaire containing 55 items covering the ICF mobility domains. The participants responded to the items while thinking aloud, saying what led them to give a specific answer about their level of difficulty. Inductive content analysis was conducted and categories, subthemes and themes were identified. Results: Causes of difficulty (pathologies, impairments, symptoms) and accommodations (task modifications and use of aids) were the two themes identified; and their importance (and that of the subthemes included) varied across the types of activity. All the participants said that they had no difficulty in at least one task, despite mentioning changes in the way they performed them. Conclusions: Older people's opinions were consistent with theoretical models of disability and with the standard practice of measuring functional limitations by asking about the degree of difficulty; however, the design of these measures needs to be improved in order to detect perceptions of no difficulty in the presence of task modification.

Single-cell derived clones from human adipose stem cells present different immunomodulatory properties

Human adipose mesenchymal stem cells are a heterogeneous population, where cell cultures derived from single cell-expanded clones present varying degrees of differential plasticity. This work focuses on the immunomodulatory/anti-inflammatory properties of these cells. To this end, 5 single cell clones were isolated (generally called 1.X and 3.X) from 2 volunteers. Regarding the expression level of the lineage-characteristic surface antigens, clones 1.10 and 1.22 expressed the lowest amounts, while clones 3.10 and 3.5 expressed more CD105 than the rest and clone 1.7 expressed higher amounts of CD73 and CD44. Regarding cytokine secretion, all clones were capable of spontaneously releasing high levels of IL-6 and low to moderate levels of IL-8. These differences can be explained in part by the distinct methylation profile exhibited by the clones. Furthermore and after lipopolysaccharide stimulation, clone 3.X produced the highest amounts of pro-inflammatory cytokines such as IL-1β, while clones 1.10 and 1.22 highly expressed IL-4 and IL-5. In co-culture experiments, clones 1.X are altogether more potent inhibitors than clones 3.X for proliferation of total, CD3+T, CD4+T and CD8+T lymphocytes and NK cells. The results of this work indicates that adipose stem cell population is heterogeneous in cytokine production profile, and that isolation, characterization and selection of the appropriate cell clone is a more exact method for the possible treatment of different patients or pathologies.

Paracetamol vs ibuprofeno para el dolor de la episiotomía en las 42 horas postparto

Objetivo: Evaluación de la eficacia analgésica para el dolor de la episiotomía entre el paracetamol y el Ibuprofeno, en las primeras 42 horas postparto. Método: Estudio cuasi-experimental (prospectivo y simple ciego) en mujeres que dieron a luz en el HOSPITAL UNIVERSITARIO CENTRAL DE ASTURIAS (OVIEDO), excluyendo alérgicas, patologías asociadas ó aquellas que el idioma impidiese un correcto entendimiento. Dos grupos: 1) Paracetamol 1 gr; 2) Ibuprofeno 600 mg. Tamaño de muestra: 110 por grupo para alcanzar mínimo de 80. Variable principal: grado de dolor según puntuación de escala (0 a 3). Otras variables: edad de paciente, semanas de gestación, peso neonatal, paridad, inicio del parto, anestesia epidural, tipo de parto, desgarro, inflamación y enrojecimiento, hematoma, hemorroides, necesidad de sondaje evacuador, aplicación de hielo y solicitud de analgesia. Tamaño final de la muestra: 88 grupo paracetamol y 97 grupo ibuprofeno. La escala de dolor se midió a las 2 horas postparto (previo al tratamiento) y, posteriormente, cada 8 hasta 42 horas. Se realizó análisis descriptivo y comparación entre grupos. Resultados: No encontramos diferencias significativas en la escala de dolor entre ambos fármacos, ni en los subgrupos analizados, salvo en el subgrupo de partos eutócicos, donde el ibuprofeno fue superior al paracetamol. En el global de la serie, el grupo de paracetamol solicitó hielo y otra medicación con mayor frecuencia que el grupo de ibuprofeno. Conclusiones: El ibuprofeno 600 mg y el paracetamol de 1 gr obtienen una respuesta similar en las primeras 42 horas postparto, si bien el ibuprofeno parece tener algunas ventajas adicionales.