Analysis of selectin ligands supporting hematologic malignancy cell interactions with their microenvironment : focus on leukemia and multiple myeloma

CONTEXTE: Les sélectines sont une famille de trois protéines qui règlent la capture et le roulement des leucocytes et qui initient la cascade d'adhésion. Elles contrôlent également la migration des leucocytes en réponse à un stimulus physiologique ou inflammatoire pour atteindre un organe cible. Le rôle des sélectines et des leurs ligands est bien connu dans l'adhésion des leucocytes normaux à l'endothélium; en revanche, la nature des ligands des sélectines exprimés par les cellules leucémiques et le myélome multiple est peu connue. La récente découverte que la E- et la P-sélectine sont exprimées par les cellules endothéliales et du stroma de la moelle osseuse, nous a incité à examiner leur rôle dans les interactions des cellules malignes avec leur environnement médullaire. RÉSULTATS: Les analyses ont été conduites sur les cellules du sang ou de la moelle osseuse prélevées à des patients atteints de leucémie aiguë ou de myélome multiple et sur des lignées cellulaires. Les ligands des sélectines qui ont été identifiés sur les blastes leucémiques ou les plasmocytes, sont « P-selectin glycoprotein ligand-1 » (PSGL-1), CD44, CD43 et l'endoglycan (EGC), ainsi que les saccharides fucosylés sLex et CLA. Nous avons vérifié dans des expériences d'adhésion cellulaire effectuées dans des conditions de flux que ces ligands sont fonctionnels, étant porteurs des sucres mentionnés, et qu'ils sont capables de supporter le roulement cellulaire dépendant des sélectines. De plus, nous avons montré que la liaison de ces ligands génère des signaux intracellulaires favorisant la prolifération et la survie des cellules de myélome. CONCLUSION. Les données présentées ici montrent que la E- et la P- sélectine du microenvironnement médullaire interagissent avec les cellules leucémiques et de myélome multiple, et que ces interactions activent des voies de signalisation contrôlant la prolifération et la survie cellulaire. Ces effets protecteurs sont impliqués dans la persistance de clones cellulaires malins résistant aux traitements et peuvent conduire à la récidive de la maladie. L'inhibition de ces interactions pourrait fournir de nouvelles options thérapeutiques pour le traitement de ces maladies de mauvais pronostic. - BACKGROUND: Selectins are a family of glycoproteins involved in the first steps of the adhesion cascade, tethering and rolling, during which leukocytes sense tissue specific signals and commit the cells to enter in a particular organ or inflammation site. While the role of selectins and their ligands is well established in supporting normal leukocyte adhesion to vascular endothelium, our knowledge of selectin ligands in two hematological malignancies, acute leukemia and multiple myeloma, is incomplete. The recent discovery that E- and P- selectin are also expressed on bone marrow (BM) endothelial and stromal cells, prompted us to investigate a potential role in selectin-mediated interaction of malignant cells with its protective BM microenvironment. RESULTS. Using cells obtained from blood or BM of patients affected by acute myeloid or lymphoblastic leukemia, or multiple myeloma, as well as cell lines, we characterized the expression of selectin ligands on blasts and plasma cells and identified P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1), CD44, CD43 and endoglycan (EGC), as well as sLex/CLA determinants. Rolling assays under flow conditions allowed us to verify that these ligands are functional, i.e. correctly glycosylated and able to support selectin-mediated rolling. Moreover, we demonstrated that these ligands trigger proliferation and pro-survival signals upon engagement on myeloma cells. CONCLUSIONS. Data presented here demonstrate that E- and P-selectin in the BM microenvironment interact with leukemia and myeloma cells, and suggest that they have an impact on proliferation and survival of malignant plasma cells. These protective effects may induce drug resistance in malignant clones, leading to disease relapse. Interfering with these interactions could provide new therapeutic options. - Le corps humain dépend du système immunitaire pour sa protection face aux agressions, notamment des bactéries ou des virus, ou face à une dysfonction de l'organisme. Ce système est composé de plusieurs types cellulaires, regroupés sous le nom de leucocytes, qui participent à son fonctionnement. Ces cellules se développent à partir d'une cellule souche hématopo'iétique commune qui réside dans la moelle osseuse. Comme c'est le cas dans les autres tissus, les cellules du système immunitaire peuvent aussi développer des cancers, appelés tumeurs hématopoïétiques ou tumeurs du sang. Bien que ces maladies puissent être traitées avec succès grâce à de fortes doses de chimiothérapies ou à d'autres moyens comme les greffes, les patients connaissent un fort taux de rechute. La raison de ces récidives est la survie d'une partie des cellules malignes dans la moelle osseuse, où elles reçoivent une protection au traitement par le biais de l'interaction avec d'autres cellules. Les sélectines (E-, P- et L-sélectine) régulent l'interaction des leucocytes avec l'endothélium (la paroi des vaisseaux sanguins), d'autres leucocytes et les plaquettes ; ces interactions surviennent quand les leucocytes atteignent un site d'inflammation ou un organe cible. Dans la moelle osseuse, la E- et la P-sélectine se trouvent sur les cellules de l'endothélium et sur les macrophages, qui sont d'autres leucocytes faisant partie du stroma de la moelle. Elles pourraient être impliquées dans la protection des cellules cancéreuses évoquée plus haut. Les molécules d'adhésion avec lesquelles les sélectines s'associent, autrement dit les ligands des sélectines, sont des glycoprotéines. Ces protéines ont besoin de sucres spécifiques pour acquérir une telle capacité d'adhésion. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié deux types de cellules extraites du sang et de la moelle osseuse des patients atteints d'une leucémie aiguë (les blastes) ou de myélome multiple (les plasmocytes), et leur capacité à se lier aux sélectines. Nous avons démontré une interaction entre ces cellules malignes et la E- et/ou la P-sélectine, à condition que les ligands soient correctement décorés. De plus, lors que les plasmocytes se lient aux sélectines, une cascade de signaux à l'intérieur des cellules stimule leur prolifération et leur survie. L'ensemble de ces résultats permet l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles de ces hémopathies de mauvais pronostic.

Prediction of postpartum depression using multilayer perceptrons and pruning.

OBJECTIVE. The main goal of this paper is to obtain a classification model based on feed-forward multilayer perceptrons in order to improve postpartum depression prediction during the 32 weeks after childbirth with a high sensitivity and specificity and to develop a tool to be integrated in a decision support system for clinicians. MATERIALS AND METHODS. Multilayer perceptrons were trained on data from 1397 women who had just given birth, from seven Spanish general hospitals, including clinical, environmental and genetic variables. A prospective cohort study was made just after delivery, at 8 weeks and at 32 weeks after delivery. The models were evaluated with the geometric mean of accuracies using a hold-out strategy. RESULTS. Multilayer perceptrons showed good performance (high sensitivity and specificity) as predictive models for postpartum depression. CONCLUSIONS. The use of these models in a decision support system can be clinically evaluated in future work. The analysis of the models by pruning leads to a qualitative interpretation of the influence of each variable in the interest of clinical protocols.

Sistema de vigilància

El present projecte, de caire teòric, pretén ser una aproximació als conceptes de vigilància tecnològica o intel·ligència competitiva, la seva relació amb la gestió del coneixement, el que signifiquen i quina és la situació d'aquestes disciplines en el nostre entorn proper. Tan mateix, i partint d'aquesta base de coneixement teòric, també s'ha treballat en el plantejament del que podria ser una metodologia d'aplicació en una organització del concepte d'inteligència competitiva, les seves etapes a seguir i el que cal coordinar o tenir present en cadascuna d'elles.

Evaluation of MPI collectives for HPC applications on distributed virtualized environments

Through this study, we will measure how the collective MPI operations behaves in virtual and physical clusters, and its impact on the application performance. As we stated before, we will use as a test case the Weather Research and Forecasting simulations.

Mecanismos de deformación en aceros inoxidables austeníticos metaestables

La deformación plástica puede inducir a la transformación de la austenita a martensita en los aceros inoxidables austeníticos metaestables. Para analizar este hecho, el inoxidable austenítico metaestable grado AISI 301 LN fue estudiado en dos condiciones diferentes: recocido y laminado en frío. En el primer caso, el acero era completamente austenítico, mientras que después de la laminación presentaba un importante porcentaje de α’-martensita. Se evaluó el cambio de fase cuando el acero es sometido a ensayos monotónicos y cíclicos, así como cuando ha sido modificada la superficie mediante el granallado o se han realizado tratamientos térmicos de reversión. Se utilizaron diferentes técnicas de caracterización microestructural para detectar y cuantificar la martensita, como microscopía óptica, difracción de rayos-X (DRX) y difracción de electrones retrodispersados (EBSD); como también de caracterización mecánica para evaluar el comportamiento de los aceros, trabajo esencial de fractura (TEF), conformabilidad, fatiga de alto número de ciclos (HCF) y nanoindentación. Los resultados mostraron un incremento en la resistencia mecánica del acero laminado en comparación al acero recocido; este hecho está relacionado con la presencia de martensita originada por la laminación. Sin embargo, en términos de deformación y endurecimiento el acero recocido presenta un mejor desempeño como consecuencia del elevado porcentaje de fase austenítica. Así mismo, revertir la martensita de laminación a austenita y refinar la austenita presente permite obtener un acero con una propiedades mecánicas similares a cuando esta en la condición laminado.

Study and implementation of some quantitative trading models

Quantitative or algorithmic trading is the automatization of investments decisions obeying a fixed or dynamic sets of rules to determine trading orders. It has increasingly made its way up to 70% of the trading volume of one of the biggest financial markets such as the New York Stock Exchange (NYSE). However, there is not a signi cant amount of academic literature devoted to it due to the private nature of investment banks and hedge funds. This projects aims to review the literature and discuss the models available in a subject that publications are scarce and infrequently. We review the basic and fundamental mathematical concepts needed for modeling financial markets such as: stochastic processes, stochastic integration and basic models for prices and spreads dynamics necessary for building quantitative strategies. We also contrast these models with real market data with minutely sampling frequency from the Dow Jones Industrial Average (DJIA). Quantitative strategies try to exploit two types of behavior: trend following or mean reversion. The former is grouped in the so-called technical models and the later in the so-called pairs trading. Technical models have been discarded by financial theoreticians but we show that they can be properly cast into a well defined scientific predictor if the signal generated by them pass the test of being a Markov time. That is, we can tell if the signal has occurred or not by examining the information up to the current time; or more technically, if the event is F_t-measurable. On the other hand the concept of pairs trading or market neutral strategy is fairly simple. However it can be cast in a variety of mathematical models ranging from a method based on a simple euclidean distance, in a co-integration framework or involving stochastic differential equations such as the well-known Ornstein-Uhlenbeck mean reversal ODE and its variations. A model for forecasting any economic or financial magnitude could be properly defined with scientific rigor but it could also lack of any economical value and be considered useless from a practical point of view. This is why this project could not be complete without a backtesting of the mentioned strategies. Conducting a useful and realistic backtesting is by no means a trivial exercise since the \laws" that govern financial markets are constantly evolving in time. This is the reason because we make emphasis in the calibration process of the strategies' parameters to adapt the given market conditions. We find out that the parameters from technical models are more volatile than their counterpart form market neutral strategies and calibration must be done in a high-frequency sampling manner to constantly track the currently market situation. As a whole, the goal of this project is to provide an overview of a quantitative approach to investment reviewing basic strategies and illustrating them by means of a back-testing with real financial market data. The sources of the data used in this project are Bloomberg for intraday time series and Yahoo! for daily prices. All numeric computations and graphics used and shown in this project were implemented in MATLAB^R scratch from scratch as a part of this thesis. No other mathematical or statistical software was used.