Biological Basis and Clinical Application of Serum Tumor Markers

Cancer is the result of the accumulation of changes in molecules with important functions in processes such as cell proliferation, apoptosis, cell death and gene repair. Molecules, substances or altered pathways constitute tumor markers or biomarkers useful in clinical monitoring of cancer patients, because they have demonstrated to be suitable for the valuation of the patient’s treatment and it efficiency. Determination of tumor markers has not been very successful due to the low sensitivity and specificity of the techniques used and the requirement of large volumes of biological samples or the use of invasive methods for collecting them. The serum tumor markers arise, as a useful tool to obtain information about the disease progress and constitute as a scientific challenge to improve its applicability in early diagnosis, prognosis, monitoring of the disease and evaluation of therapeutic efficacy.

Terapias no farmacológicas en el manejo del dolor en neonatos pretérmino. revisión sistemática de la literatura

Antecedentes El dolor en neonatos ha sido un problema poco explorado. Se ha propuesto el uso de las terapias no farmacológicas para su tratamiento, sin embargo existen pocas aproximaciones sistemáticas para la evaluación de su eficacia. Objetivos Determinar la eficacia de las terapias no farmacológicas en el manejo del dolor en neonatos pretérmino a través de una revisión sistemática. Metodología Se realizó una revisión sistemática de la literatura para evaluar la eficacia de las terapias no farmacológicas en el manejo del dolor en el recién nacido petérmino. La búsqueda se realizó a través de las bases de datos Embase, Cochrane, Bireme y Embase. Se identificaron estudios publicados inglés y español. Se realizó un análisis cualitativo y cuantitativo. Resultados Se incluyeron 10 ensayos clínicos. La solución de sacarosa administrada por vía oral mostró reducir la intensidad del dolor en el recién nacido. La intubación y toma de muestras facilitada por el cuidador mostró también reducir la intensidad del dolor. Conclusión Se recomienda la administración solución de sacarosa y acompañamiento del cuidador durante los procedimientos como medidas para reducir el dolor en el recién nacido pretérmino.

Herniorrafia inguinal por laparoscopia, experiencia en hospital universitario mayor de febrero 2013 a febrero 2014

Los defectos herniarios inguinales son una condición con alta prevalencia en nuestra población. En los últimos años la introducción de la cirugía laparoscopia para la corrección de esta patología ha tomado fuerza gradualmente. El propósito del presente trabajo es describir la experiencia en el uso de esta técnica quirúrgica en una institución hospitalaria. Materiales y métodos: estudio descriptivo de corte trasversal en el cual se revisaron las historias clínica de cada uno de los sujetos llevados a herniorrafia inguinal laparoscópica, donde se evaluaron las características pre y postoperatorias de los casos, así como las complicaciones derivadas del procedimiento. Resultados: Se evaluaron un total de 250 pacientes para un total de 334 Herniorrafias. El promedio de edad fue 58,3 años. La relación hombre mujer fue 3,7: 1. Del total de procedimientos 168 correspondieron a defectos bilaterales. 32 pacientes tenían antecedentes de herniorrafia previa. Se presentaron un total de tres complicaciones. El promedio general de tiempo quirúrgico fue de 69,3 minutos. El seguimiento post operatorio evidencio al dolor inguinal agudo como el principal proceso patológico derivado. El promedio de tiempo de incapacidad en total fue 8,3 días. Se encontró reproducción de la hernia comprobado por ecografía en 10 pacientes. No se produjo ninguna mortalidad en los pacientes del estudio. Conclusiones: La corrección laparoscopia se ha convertido en una alternativa segura y eficiente en el tratamiento definitivo de los defectos herniarios inguinales y debe ser tenida en cuenta en el momento de seleccionar la vía de acceso.

Desenvolvimento de um método in vivo para melhor compreender a pele do obeso

O impacto da obesidade na fisiopatologia da pele humana parece relacionar-se com diversas dermatoses, resultado da alteração da sua fisiologia normal, incluindo alterações na função barreira e na função de “envelope”. Contudo, a informação disponível é ainda escassa devido às diversas complexidades do tema. Este trabalho pretende contribuir para a definição de uma metodologia de abordagem experimental para estudar, de forma objectiva, as alterações funcionais que caracterizam a pele obesa. O presente estudo, transversal, incluiu 28 voluntárias, do sexo feminino, saudáveis, com idade média 23±5 anos de idade, após consentimento informado. Foi realizada uma única medição de caracterização das diversas funções cutâneas obtidas por meios não invasivos em condições controladas. As variáveis consideradas relevantes foram, a hidratação (superficial e profunda) a função de barreira e o comportamento biomecânico, medidos em 4 áreas anatómicas distintas. Através do SPSS (v 20.0) realizámos uma análise estatística univariada com cálculo de medidas de tendência central e de dispersão. Recorremos aos testes de Pearson e de Spearman, para as variáveis que seguiam, ou não, uma distribuição normal, respectivamente, adoptando um grau de confiança de 95% . Os resultados permitem propor uma metodologia para o estudo da pele, aplicável ao doente obeso, incluindo a escolha das áreas anatómicas e das variáveis adequadas ao objetivo pretendido.

A utilização de transformadas de wavelet e de detrended fluctuation analysis no estudo da microcirculação da pele humana

A Fluxometria por Laser Doppler (LDF) é uma técnica não invasiva usada para medir o fluxo microvascular da pele humana. No fluxo é possível isolar componentes oscilatórias em gamas de frequências características que se encontram relacionadas com as actividades cardíaca, respiratória, miogénica, simpática e metabólica. A LDF permite assim estudar a fisiologia do fluxo sanguíneo. Neste trabalho foram realizadas medições de LDF nos tornozelos de 9 mulheres saudáveis numa situação de restrição à perfusão, usando uma braçadeira nos tornozelos. Os dados foram analisados com Transformada de Wavelet e Detrended Fluctuation Analysis (DFA) de modo a estudar os rácios das amplitudes das componentes de Wavelet e os respectivos expoentes . Estes parâmetros foram comparados nas situações de repouso, de restrição à perfusão e de recuperação após remoção da braçadeira. Observou-se que durante a restrição à perfusão houve um aumento significativo dos rácios de amplitude e dos expoentes a para as componentes cardíaca, respiratória e miogénica, o que pode reflectir vasoconstrição. Os parâmetros da componente metabólica apresentaram uma diminuição que se pode relacionar com variações na libertação de NO por parte do endotélio. Após a libertação da braçadeira, os parâmetros das componentes respiratória, miogénica e metabólica retornaram aos valores iniciais. Aanálise combinada de Wavelet com DFAoferece uma nova visão sobre a regulação do fluxo microvascular.

Imagem por ressonância magnética da vasculatura da pele humana : viabilidade no contexto clínico

Imagiologia por Ressonância Magnética (IRM) é uma modalidade de imagem médica que está a recuperar o interesse como uma técnica não invasiva no estudo da pele. Tipicamente campos magnéticos de elevada densidade e quipamentos específicos são usados. Este facto limita o usos da técnica a laboratórios e centros de investigação especializados. Neste trabalho estudou-se a viabilidade do uso da IRM no estudo da pele e da sua vasculatura usando equipamento convencional disponível em contexto clínico. Sequências IRM para imagem estrutural e veascular foram optimizadas e testadas para obtenção de imagens da pele do punho de 6 voluntários saudáveis. As sequências observáveis dos vasos, razão sinal-ruído, e razão contraste-ruído. Foi observado que duas sequências volumétricas baseadas em eco de gradiente e com ponderações T1 e T2 forneciam informação complementar em respeito à vasculatura da pele com resoluções espaciais da ordem dos micrómetros, podendo ainda esta informação ser fundida com imagens estruturais das cadamas da pele. Foi igualmente observado que estas sequências fornecem informação útil usando equipamento convencional e perspectiva-se a sua utilização no estudo das vasculatura de tumores cutâneos e na doença vascular periférica.

A fisiologia da pele de rato é modificada pela idade

Os modelos animais têm sido úteis para estudar mecanismos específicos que afetam a pele humana. É o caso do envelhecimento e das alterações micromecânicas que determinam o enrugamento (a formação de rugas) nos ratinhos irradiados com UV. Estes modelos permitiram perceber que o envelhecimento envolve muitas respostas mecânicas peculiares que não podem ser explicadas pela deformação homogénea da pele. No entanto, a diferença entre o tempo de vida destas espécies afeta também os processos e este é um aspeto principal a ter em conta. Este projeto é direcionado à comparação das propriedades cutâneas de dois grupos de ratos Wistar com diferentes idades – ratos jovens-adultos (n=7, 20-24 semanas) e adultos-velhos (n=5, 48-72 semanas). Medições não-invasivas de perda transepidérmica de água (PTEA), hidratação superficial (MoistureMeter) e biomecânica (Reviscometer e Cutometer por MPA80) foram realizadas nas zonas dorsais (pescoço, dorso-posterior) do animal durante 5 dias, permitindo comparações estatísticas entre grupos. Os resultados não revelaram diferenças significativas para a PTEA, firmeza ou viscoelasticidade entre os dois grupos. Contudo, foi notada uma diminuição significativa, próxima de 40%, da hidratação da pele no grupo dos ratos adultos-velhos. Estes resultados, apesar de preliminares, se fizermos a translação para os seres humanos poderiam ser úteis para avaliar mudanças relacionadas à idade em processos como a recuperação cutânea, ou eficácia / segurança de pensos, onde a hidratação é um factor determinante. Asua potencial utilização para a predição da eficácia e/ou segurança dos produtos de aplicação tópica para idosos em comparação aos adultos merecem ser exploradas.

Explorando modelos in vivo para caracterizar a microcirculação periférica : um estudo piloto

Nos últimos anos, a circulação cutânea surgiu como uma janela interessante para analisar a função microcirculatória e os mecanismos de disfunção. Tecnologias não-invasivas, incluindo a Fluxometria por Laser Doppler (FLD), gasimetria transcutânea e a Perda Transepidérmica de Água (PTEA), ajudaram a considerar a circulação cutânea como um modelo de translação útil na doença vascular. Neste estudo procurou-se avaliar o perfil de resposta de um grupo de indivíduos jovens saudáveis ​​(n = 8), de ambos os sexos (24,5 ± 0,8 anos de idade) a três manobras de condicionamento da perfusão no membro inferior - A: elevação da perna enquanto sentado, B: elevação da perna enquanto em decúbito dorsal; C: oclusão supra-sistólica com um torniquete. As técnicas de medição incluiram FLD, pressões parciais transcutâneas (tc) pO2 e pCO2 por gasimetria e PTEA por evaporimetria. Foram aplicados testes de estatística descritiva e não paramétrica, sendo adotado um nível de confiança de 95%. As tcpO2 e tcpCO2 alteraram-se significativamente durante as manobras. Foi registado um perfil de evolução recíproca para FLD e PTEA em A e C, o que pode sugerir que, sob as condições experimentais as condições de perfusão local podem influenciar a função epidérmica "barreira". Os modelos propostos parecem ser adequados para caracterizar a microcirculação periférica in vivo, o que justifica estudos de desenvolvimento posteriores.

Explorando o teste de provocação com oxigénio como modelo de avaliação da microcirculação

A microcirculação cutânea surgiu, nos últimos anos, como uma alternativa pratica e acessível para o estudo da circulação periférica. Técnicas não-invasivas, como a Fluxometria por Laser Doppler (FLD), a Evaporimetria e a Gasimetria transcutânea em associação a testes de provocação têm transformado a circulação cutânea num atraente modelo de investigação. Este estudo foi aplicado a um grupo de voluntárias jovens saudáveis (n = 8, (21,6 ± 2,6) anos) respirando uma atmosfera de 100 % oxigénio durante 10 minutos. Este teste permitiu-nos avaliar a resposta circulatória na microcirculação do membro inferior. As técnicas de medição incluíram o fluxo sanguíneo local por FLD, a pO2 transcutânea (tc) e a Perda Transepidérmica de Água (PTEA) por evaporimetria. A análise de dados revela que tc-pO2 e FLD se alteraram significativamente durante o teste. Um perfil de evolução recíproca foi registrado para FLD e PTEA, que parece apoiar dados anteriores de que as alterações no fluxo sanguíneo local podem influenciar a função de “barreira” epidérmica. Este modelo parece adequado para caracterizar a microcirculação do membro inferior in vivo.

Terrestrial carnivores and human food production: impact and management

1. The production of food for human consumption has led to an historical and global conflict with terrestrial carnivores, which in turn has resulted in the extinction or extirpation of many species, although some have benefited. At present, carnivores affect food production by: (i) killing human producers; killing and/or eating (ii) fish/shellfish; (iii) game/wildfowl; (iv) livestock; (v) damaging crops; (vi) transmitting diseases; and (vii) through trophic interactions with other species in agricultural landscapes. Conversely, carnivores can themselves be a source of dietary protein (bushmeat). 2. Globally, the major areas of conflict are predation on livestock and the transmission of rabies. At a broad scale, livestock predation is a customary problem where predators are present and has been quantified for a broad range of carnivore species, although the veracity of these estimates is equivocal. Typically, but not always, losses are small relative to the numbers held, but can be a significant proportion of total livestock mortality. Losses experienced by producers are often highly variable, indicating that factors such as husbandry practices and predator behaviour may significantly affect the relative vulnerability of properties in the wider landscape. Within livestock herds, juvenile animals are particularly vulnerable. 3. Proactive and reactive culling are widely practised as a means to limit predation on livestock and game. Historic changes in species' distributions and abundance illustrate that culling programmes can be very effective at reducing predator density, although such substantive impacts are generally considered undesirable for native predators. However, despite their prevalence, the effectiveness, efficiency and the benefit:cost ratio of culling programmes have been poorly studied. 4. A wide range of non-lethal methods to limit predation has been studied. However, many of these have their practical limitations and are unlikely to be widely applicable. 5. Lethal approaches are likely to dominate the management of terrestrial carnivores for the foreseeable future, but animal welfare considerations are increasingly likely to influence management strategies. The adoption of non-lethal approaches will depend upon proof of their effectiveness and the willingness of stakeholders to implement them, and, in some cases, appropriate licensing and legislation. 6. Overall, it is apparent that we still understand relatively little about the importance of factors affecting predation on livestock and how to manage this conflict effectively. We consider the following avenues of research to be essential: (i) quantified assessments of the loss of viable livestock; (ii) landscape-level studies of contiguous properties to quantify losses associated with variables such as different husbandry practices; (iii) replicated experimental manipulations to identify the relative benefit of particular management practices, incorporating (iv) techniques to identify individual predators killing stock; and (v) economic analyses of different management approaches to quantify optimal production strategies.

Multiplexed quantitative proteomics using differential metabolic 15N-labeling

There are several advantages of using metabolic labeling in quantitative proteomics. The early pooling of samples compared to post-labeling methods eliminates errors from different sample processing, protein extraction and enzymatic digestion. Metabolic labeling is also highly efficient and relatively inexpensive compared to commercial labeling reagents. However, methods for multiplexed quantitation in the MS-domain (or ‘non-isobaric’ methods), suffer from signal dilution at higher degrees of multiplexing, as the MS/MS signal for peptide identification is lower given the same amount of peptide loaded onto the column or injected into the mass spectrometer. This may partly be overcome by mixing the samples at non-uniform ratios, for instance by increasing the fraction of unlabeled proteins. We have developed an algorithm for arbitrary degrees of nonisobaric multiplexing for relative protein abundance measurements. We have used metabolic labeling with different levels of 15N, but the algorithm is in principle applicable to any isotope or combination of isotopes. Ion trap mass spectrometers are fast and suitable for LC-MS/MS and peptide identification. However, they cannot resolve overlapping isotopic envelopes from different peptides, which makes them less suitable for MS-based quantitation. Fourier-transform ion cyclotron resonance (FTICR) mass spectrometry is less suitable for LC-MS/MS, but provides the resolving power required to resolve overlapping isotopic envelopes. We therefore combined ion trap LC-MS/MS for peptide identification with FTICR LC-MS for quantitation using chromatographic alignment. We applied the method in a heat shock study in a plant model system (A. thaliana) and compared the results with gene expression data from similar experiments in literature.

Plasma lipids and prolactin in patients with breast cancer

In a comparative study of pre- and postmenopausal women with benign and malignant breast disease, a number of differences were observed in circulating plasma prolactin and lipid concentrations. Plasma lipids, phospholipids, triglycerides, cholesterol and free fatty acids were all higher in blood obtained from breast cancer patients prior to surgery. HDL-Cholesterol levels were significantly lower in these patients. These differences remained when the patient groups were sub-divided according to menopausal status. Plasma prolactin concentrations were also found to be higher in cancer compared with non-cancer patients, this effect being more marked in premenopausal than in postmenopausal patients. Premenopausal patients with invasive or poorly differentiated disease had significantly higher prolactin levels than those with non-invasive disease. No correlations were found between plasma prolactin and any of the lipid fractions.

The decomposition of some RDX and HMX based materials in the one dimensional time to explosion apparatus. Part 2. Estimating the violence of the cook-off event

Various methods of assessment have been applied to the One Dimensional Time to Explosion (ODTX) apparatus and experiments with the aim of allowing an estimate of the comparative violence of the explosion event to be made. Non-mechanical methods used were a simple visual inspection, measuring the increase in the void volume of the anvils following an explosion and measuring the velocity of the sound produced by the explosion over 1 metre. Mechanical methods used included monitoring piezo-electric devices inserted in the frame of the machine and measuring the rotational velocity of a rotating bar placed on the top of the anvils after it had been displaced by the shock wave. This last method, which resembles original Hopkinson Bar experiments, seemed the easiest to apply and analyse, giving relative rankings of violence and the possibility of the calculation of a “detonation” pressure.

Root phenomics of crops: opportunities and challenges

Reliable techniques for screening large numbers of plants for root traits are still being developed, but include aeroponic, hydroponic and agar plate systems. Coupled with digital cameras and image analysis software, these systems permit the rapid measurement of root numbers, length and diameter in moderate ( typically <1000) numbers of plants. Usually such systems are employed with relatively small seedlings, and information is recorded in 2D. Recent developments in X-ray microtomography have facilitated 3D non-invasive measurement of small root systems grown in solid media, allowing angular distributions to be obtained in addition to numbers and length. However, because of the time taken to scan samples, only a small number can be screened (typically<10 per day, not including analysis time of the large spatial datasets generated) and, depending on sample size, limited resolution may mean that fine roots remain unresolved. Although agar plates allow differences between lines and genotypes to be discerned in young seedlings, the rank order may not be the same when the same materials are grown in solid media. For example, root length of dwarfing wheat ( Triticum aestivum L.) lines grown on agar plates was increased by similar to 40% relative to wild-type and semi-dwarfing lines, but in a sandy loam soil under well watered conditions it was decreased by 24-33%. Such differences in ranking suggest that significant soil environment-genotype interactions are occurring. Developments in instruments and software mean that a combination of high-throughput simple screens and more in-depth examination of root-soil interactions is becoming viable.

Weaning diet induces sustained metabolic phenotype shift in the pig and influences host response to Bifidobacterium lactis NCC2818

Background The process of weaning causes a major shift in intestinal microbiota and is a critical period for developing appropriate immune responses in young mammals.Objective To use a new systems approach to provide an overview of host metabolism and the developing immune system in response to nutritional intervention around the weaning period.Design Piglets (n=14) were weaned onto either an egg-based or soya-based diet at 3 weeks until 7 weeks, when all piglets were switched onto a fish-based diet. Half the animals on each weaning diet received Bifidobacterium lactis NCC2818 supplementation from weaning onwards. Immunoglobulin production from immunologically relevant intestinal sites was quantified and the urinary (1)H NMR metabolic profile was obtained from each animal at post mortem (11 weeks).Results Different weaning diets induced divergent and sustained shifts in the metabolic phenotype, which resulted in the alteration of urinary gut microbial co-metabolites, even after 4 weeks of dietary standardisation. B lactis NCC2818 supplementation affected the systemic metabolism of the different weaning diet groups over and above the effects of diet. Additionally, production of gut mucosa-associated IgA and IgM was found to depend upon the weaning diet and on B lactis NCC2818 supplementation.ConclusionThe correlation of urinary (1)H NMR metabolic profile with mucosal immunoglobulin production was demonstrated, thus confirming the value of this multi-platform approach in uncovering non-invasive biomarkers of immunity. This has clear potential for translation into human healthcare with the development of urine testing as a means of assessing mucosal immune status. This might lead to early diagnosis of intestinal dysbiosis and with subsequent intervention, arrest disease development. This system enhances our overall understanding of pathologies under supra-organismal control.