Long-term expression of erythropoietin in the systemic circulation of mice after intramuscular injection of a plasmid DNA vector.

Erythropoietin (Epo)-responsive anemia is a common and debilitating complication of chronic renal failure and human immunodeficiency virus infection. Current therapy for this condition involves repeated intravenous or subcutaneous injections of recombinant Epo. In this report, we describe the development of a novel muscle-based gene transfer approach that produces long-term expression of physiologically significant levels of Epo in the systemic circulation of mice. We have constructed a plasmid expression vector, pVRmEpo, that contains the murine Epo cDNA under the transcriptional control of the cytomegalovirus immediate early (CMV-IE) promoter, the CMV-IE 5' untranslated region, and intron A. A single intramuscular (i.m.) injection of as little as 10 micrograms of this plasmid into immunocompetent adult mice produced physiologically significant elevations in serum Epo levels and increased hematocrits from preinjection levels of 48 +/- 0.4% to levels of 64 +/- 3.3% 45 days after injection. Hematocrits in these animals remained elevated at greater than 60% for at least 90 days after a single i.m. injection of 10 micrograms of pVRmEpo. We observed a dose-response relationship between the amount of plasmid DNA injected and subsequent elevations in hematocrits. Mice injected once with 300 micrograms of pVRmEpo displayed 5-fold increased serum Epo levels and elevated hematocrits of 79 +/- 3.3% at 45 days after injection. The i.m. injected plasmid DNA remained localized to the site of injection as assayed by the PCR. We conclude that i.m. injection of plasmid DNA represents a viable nonviral gene transfer method for the treatment of acquired and inherited serum protein deficiencies.

On signal sequence polymorphisms and diseases of distribution.

We report a previously unappreciated property of the signals that target organelle-specific proteins to their subcellular sites of action. Such targeting sequences are shown to be polymorphic. We discovered this polymorphism when we cloned the mitochondrial manganese-containing superoxide dismutase from cell lines of normal individuals and patients with genetic diseases of premature aging and compared their sequences to each other and to those previously reported. The polymorphism consists of a single nucleotide change in the region of the DNA that encodes the signal sequence such that either an alanine or valine is present. Subsequently, eight cell lines were analyzed and all three possible combinations of the two signal sequences were observed. Such signal sequence polymorphisms could result in diseases of distribution, where essential proteins are not properly targeted, thereby leading to absolute or relative deficiencies of critical enzymes within specific cellular compartments. Progeria and related syndromes may be diseases of distribution.

Neuroprotective strategy for Alzheimer disease: intranasal administration of a fatty neuropeptide.

Neurodegenerative diseases, in which neuronal cell disintegrate, bring about deteriorations in cognitive functions as is evidenced in millions of Alzheimer patients. A major neuropeptide, vasoactive intestinal peptide (VIP), has been shown to be neuroprotective and to play an important role in the acquisition of learning and memory. A potent lipophilic analogue to VIP now has been synthesized, [stearyl-norleucine17]VIP ([St-Nle17]VIP), that exhibited neuroprotection in model systems related to Alzheimer disease. The beta-amyloid peptide is a major component of the cerebral amyloid plaque in Alzheimer disease and has been shown to be neurotoxic. We have found a 70% loss in the number of neurons in rat cerebral cortical cultures treated with the beta-amyloid peptide (amino acids 25-35) in comparison to controls. This cell death was completely prevented by cotreatment with 0.1 pM [St-Nle17]VIP. Furthermore, characteristic deficiencies in Alzheimer disease result from death of cholinergic neurons. Rats treated with a cholinergic blocker (ethylcholine aziridium) have been used as a model for cholinergic deficits. St-Nle-VIP injected intracerebroventricularly or delivered intranasally prevented impairments in spatial learning and memory associated with cholinergic blockade. These studies suggest both an unusual therapeutic strategy for treatment of Alzheimer deficiencies and a means for noninvasive peptide administration to the brain.

Cytochrome P450 1A1 promoter as a genetic switch for the regulatable and physiological expression of a plasma protein in transgenic mice.

Transgenic and gene knockout techniques allow for in vivo study of the consequences of adding or subtracting specific genes. However, in some instances, such as the study of lethal mutations or of the physiological consequences of changing gene expression, turning on and off an introduced gene at will would be advantageous. We have used cytochrome p450 1A1 promoter to drive expression of the human apolipoprotein E (apoE) gene in transgenic mice. In six independent lines, robust expression of the transgene depended upon injection of the inducer beta-naphthoflavone, whereas the seventh line had high basal expression that was augmented further by the inducer. The low level of basal expression in an inducer-dependent line was confirmed upon breeding the transgene onto the hypercholesterolemic apoE-deficient background. In the basal state transgene expression was physiologically insignificant, as these mice were as hypercholesterolemic as their nontransgenic apoE-deficient littermates. When injected with the inducer, plasma cholesterol levels of the transgenic mice decreased dramatically as apoE expression was induced to yield greater than physiological levels in plasma. The inducer could pass transplacentally from an injected mother to her fetuses with concomitant induction of fetal transgene mRNA. Inducer could also pass via breast milk from an injected mother to her suckling neonatal pups, giving rise to the induction of human apoE in neonate plasma. These finding suggest a strategy to temporarily ameliorate genetic deficiencies that would otherwise lead to fetal or neonatal lethality.

A cytoplasmically transmissible hypovirulence phenotype associated with mitochondrial DNA mutations in the chestnut blight fungus Cryphonectria parasitica.

Mutations causing mitochondrial defects were induced in a virulent strain of the chestnut blight fungus Cryphonectria parasitica (Murr.) Barr. Virulence on apples and chestnut trees was reduced in four of six extensively characterized mutants. Relative to the virulent progenitor, the attenuated mutants had reduced growth rates, abnormal colony morphologies, and few asexual spores, and they resembled virus-infected strains. The respiratory defects and attenuated virulence phenotypes (hypovirulence) were transmitted from two mutants to a virulent strain by hyphal contact. The infectious transmission of hypovirulence occurred independently of the transfer of nuclei, did not involve a virus, and dynamically reflects fungal diseases caused by mitochondrial mutations. In these mutants, mitochondrial mutations are further implicated in generation of the attenuated state by (i) uniparental (maternal) inheritance of the trait, (ii) presence of high levels of cyanide-insensitive mitochondrial alternative oxidase activity, (iii) cytochrome deficiencies, and (iv) structural abnormalities in the mtDNA. Hence, cytoplasmically transmissible hypovirulence phenotypes found in virus-free strains of C. parasitica from recovering trees may be caused by mutant forms of mtDNA.

Alterazione della proteostasi a livello del reticolo endoplasmatico: un potenziale target terapeutico nel carcinoma prostatico

Nel sesso maschile il carcinoma della prostata (CaP) è la neoplasia più frequente ed è tra le prime cause di morte per tumore. Ad oggi, sono disponibili diverse strategie terapeutiche per il trattamento del CaP, ma, come comprovato dall’ancora alta mortalità, spesso queste sono inefficaci, a causa soprattutto dello sviluppo di fenomeni di resistenza da parte delle cellule tumorali. La ricerca si sta quindi focalizzando sulla caratterizzazione di tali meccanismi di resistenza e, allo stesso tempo, sull’individuazione di combinazioni terapeutiche che siano più efficaci e capaci di superare queste resistenze. Le cellule tumorali sono fortemente dipendenti dai meccanismi connessi con l’omeostasi proteica (proteostasi), in quanto sono sottoposte a numerosi stress ambientali (ipossia, carenza di nutrienti, esposizione a chemioterapici, ecc.) e ad un’aumentata attività trascrizionale, entrambi fattori che causano un accumulo intracellulare di proteine anomale e/o mal ripiegate, le quali possono risultare dannose per la cellula e vanno quindi riparate o eliminate efficientemente. La cellula ha sviluppato diversi sistemi di controllo di qualità delle proteine, tra cui gli chaperon molecolari, il sistema di degradazione associato al reticolo endoplasmatico (ERAD), il sistema di risposta alle proteine non ripiegate (UPR) e i sistemi di degradazione come il proteasoma e l’autofagia. Uno dei possibili bersagli in cellule tumorali secretorie, come quelle del CaP, è rappresentato dal reticolo endoplasmatico (RE), organello intracellulare deputato alla sintesi, al ripiegamento e alle modificazioni post-traduzionali delle proteine di membrana e secrete. Alterazioni della protestasi a livello del RE inducono l’UPR, che svolge una duplice funzione nella cellula: primariamente funge da meccanismo omeostatico e di sopravvivenza, ma, quando l’omeostasi non è più ripristinabile e lo stimolo di attivazione dell’UPR cronicizza, può attivare vie di segnalazione che conducono alla morte cellulare programmata. La bivalenza, tipica dell’UPR, lo rende un bersaglio particolarmente interessante per promuovere la morte delle cellule tumorali: si può, infatti, sfruttare da una parte l’inibizione di componenti dell’UPR per abrogare i meccanismi adattativi e di sopravvivenza e dall’altra si può favorire il sovraccarico dell’UPR con conseguente induzione della via pro-apoptotica. Le catechine del tè verde sono composti polifenolici estratti dalle foglie di Camellia sinesis che possiedono comprovati effetti antitumorali: inibiscono la proliferazione, inducono la morte di cellule neoplastiche e riducono l’angiogenesi, l’invasione e la metastatizzazione di diversi tipi tumorali, tra cui il CaP. Diversi studi hanno osservato come il RE sia uno dei bersagli molecolari delle catechine del tè verde. In particolare, recenti studi del nostro gruppo di ricerca hanno messo in evidenza come il Polyphenon E (estratto standardizzato di catechine del tè verde) sia in grado, in modelli animali di CaP, di causare un’alterazione strutturale del RE e del Golgi, un deficit del processamento delle proteine secretorie e la conseguente induzione di uno stato di stress del RE, il quale causa a sua volta l’attivazione delle vie di segnalazione dell’UPR. Nel presente studio su due diverse linee cellulari di CaP (LNCaP e DU145) e in un nostro precedente studio su altre due linee cellulari (PNT1a e PC3) è stato confermato che il Polyphenon E è capace di indurre lo stress del RE e di determinare l’attivazione delle vie di segnalazione dell’UPR, le quali possono fungere da meccanismo di sopravvivenza, ma anche contribuire a favorire la morte cellulare indotta dalle catechine del tè verde (come nel caso delle PC3). Considerati questi effetti delle catechine del tè verde in qualità di induttori dell’UPR, abbiamo ipotizzato che la combinazione di questi polifenoli bioattivi e degli inibitori del proteasoma, anch’essi noti attivatori dell’UPR, potesse comportare un aggravamento dell’UPR stesso tale da innescare meccanismi molecolari di morte cellulare programmata. Abbiamo quindi studiato l’effetto di tale combinazione in cellule PC3 trattate con epigallocatechina-3-gallato (EGCG, la principale tra le catechine del tè verde) e due diversi inibitori del proteasoma, il bortezomib (BZM) e l’MG132. I risultati hanno dimostrato, diversamente da quanto ipotizzato, che l’EGCG quando associato agli inibitori del proteasoma non produce effetti sinergici, ma che anzi, quando viene addizionato al BZM, causa una risposta simil-antagonistica: si osserva infatti una riduzione della citotossicità e dell’effetto inibitorio sul proteasoma (accumulo di proteine poliubiquitinate) indotti dal BZM, inoltre anche l’induzione dell’UPR (aumento di GRP78, p-eIF2α, CHOP) risulta ridotta nelle cellule trattate con la combinazione di EGCG e BZM rispetto alle cellule trattate col solo BZM. Gli stessi effetti non si osservano invece nelle cellule PC3 trattate con l’EGCG in associazione con l’MG132, dove non si registra alcuna variazione dei parametri di vitalità cellulare e dei marcatori di inibizione del proteasoma e di UPR (rispetto a quelli osservati nel singolo trattamento con MG132). Essendo l’autofagia un meccanismo compensativo che si attiva in seguito all’inibizione del proteasoma o allo stress del RE, abbiamo valutato che ruolo potesse avere tale meccanismo nella risposta simil-antagonistica osservata in seguito al co-trattamento con EGCG e BZM. I nostri risultati hanno evidenziato, in cellule trattate con BZM, l’attivazione di un flusso autofagico che si intensifica quando viene addizionato l’EGCG. Tramite l’inibizione dell’autofagia mediante co-somministrazione di clorochina, è stato possibile stabilire che l’autofagia indotta dall’EGCG favorisce la sopravvivenza delle cellule sottoposte al trattamento combinato tramite la riduzione dell’UPR. Queste evidenze ci portano a concludere che per il trattamento del CaP è sconsigliabile associare le catechine del tè verde con il BZM e che in futuri studi di combinazione di questi polifenoli con composti antitumorali sarà importante valutare il ruolo dell’autofagia come possibile meccanismo di resistenza.

Gerenciamento da qualidade e do custo do transporte de cargas por ônibus interurbano de passageiros

Algumas empresas de transporte intermunicipal e interestadual de transporte rodoviário de passageiros, objetivando maiores lucros, têm se dedicado ao transporte de determinados tipos de cargas e encomendas, aproveitando-se do fato do bagageiro do ônibus ser uma oferta fixa para o transporte. No entanto, percebe-se algumas deficiências de caráter operacional que podem comprometer a qualidade e o custo do serviço prestado. Portanto, essa pesquisa tem por finalidade analisar o transporte de cargas executado por ônibus sob a ótica da qualidade e do custo. Partindo-se da adaptação do modelo clássico de Parasuraman, bem como da adoção de direcionadores de custo, de acordo com o método de custeio baseado em atividades, pretende-se apresentar como as principais atividades que compõem os processos do transporte rodoviário de cargas são afetadas durante a prestação do serviço. Para tanto, é apresentada uma análise crítica qualitativa que estabelece a forma como essas atividades são influenciadas pelos gaps do modelo de qualidade proposto e como as mesmas influenciam o custo operacional. Tal análise é resultado de duas pesquisas realizadas. A primeira pesquisa foi de profundidade numa empresa que atua no segmento. Foram obtidos alguns indicadores de desempenhos que são vitais para que as atividades sejam executadas de acordo com as conformidades previstas. A segunda pesquisa, via questionário, possibilitou identificar as principais expectativas dos clientes. Mesmo com o índice reduzido de respostas do questionário, foram levantados pontos que são extremamente fundamentais para a formação das expectativas dos clientes. Entre esses pontos destacam-se o tempo de atendimento, o treinamento dos funcionários e o cumprimento dos horários preestabelecidos. Dos processos que caracterizam o transporte de cargas, deve-se destacar o processo de entrega que além dos problemas provenientes da operação propriamente dita, sofre ainda a interferência, em algumas atividades, da participação direta do cliente e dos fatores externos da operação (ambiente não controlado).

Azimuthal asymmetry in the risetime of the surface detector signals of the Pierre Auger Observatory.

The azimuthal asymmetry in the risetime of signals in Auger surface detector stations is a source of information on shower development. The azimuthal asymmetry is due to a combination of the longitudinal evolution of the shower and geometrical effects related to the angles of incidence of the particles into the detectors. The magnitude of the effect depends upon the zenith angle and state of development of the shower and thus provides a novel observable, (sec theta)(max), sensitive to the mass composition of cosmic rays above 3 x 10(18) eV. By comparing measurements with predictions from shower simulations, we find for both of our adopted models of hadronic physics (QGSJETII-04 and EPOS-LHC) an indication that the mean cosmic-ray mass increases slowly with energy, as has been inferred from other studies. However, the mass estimates are dependent on the shower model and on the range of distance from the shower core selected. Thus the method has uncovered further deficiencies in our understanding of shower modeling that must be resolved before the mass composition can be inferred from (sec theta)(max).

Desenvolvimento da modelagem de turbulência e interação fluido-estrutura para as vibrações induzidas por vórtices de cilindro rígido.

Esta tese apresenta o desenvolvimento e aplicação de modelos de turbulência, transição laminar-turbulenta e de interações fluido-estrutura ao escoamento externo em cilindro rígido estacionário e em vibrações induzidas por vórtices. Tais desenvolvimentos foram realizados no código ReFRESCO, baseado em técnicas de dinâmica de fluidos computacional (CFD). Realizou-se um estudo quanto ao desempenho do modelo k- SST em extensa faixa de números de Reynolds, segundo o qual se identificaram as deficiências de modelagem para este escoamento. A modelagem adaptativa das escalas (SAS) e o modelo de transição por correlações locais (LCTM), ambos combinados ao SST, melhoraram a aderência aos resultados experimentais para este escoamento, em uma contribuição original deste trabalho. A aplicação de técnicas de verificação e validação possibilitou a estimação de incertezas e erros para os modelos e números de Reynolds e também de identificada como outra contribuição deste trabalho. A combinação da modelagem em SST, SAS e LCTM com movimentos impostos de realizada para números de Reynolds moderados, diferentes frequências e amplitudes de vibração, algo que poucas publicações abordam em detalhes. Com relação aos movimentos livres, este trabalho traz contribuições com a aplicação dos modelos SST e SAS ao estudo de vibrações induzidas por vórtices em dois graus de liberdade, baixa razão de massa e números de Reynolds moderados, mais altos do que normalmente observados na literatura. Por fim, a investigação da importância relativa de efeitos da turbulência aos casos de movimentos livres e impostos, com relação ao caso de cilindro estacionário, comprovou a conjetura formulada na parte inicial deste trabalho, no que tange à escolha do modelo de turbulência em determinadas aplicações. Tal escolha mostrou-se menos decisiva no caso do cilindro em movimento imposto e ainda menos nos movimentos livres, em comparação ao caso estacionário, uma vez que a resposta em movimentos do corpo filtra grande parte dos efeitos turbulentos de ordem superior. Esta observação mostra-se relevante, uma vez que pode permitir simplificações na modelagem e aplicação de ferramentas de CFD em uma classe importante de projetos de engenharia.

Leading Safety Indicators: Proactively Monitoring Safety Performance

Traditional measures or indicators of workplace safety performance reflect unrecognized hazards, unsafe conditions, reckless behavior, and other safety program shortcomings only after a worker is injured or falls ill. In contrast to traditional or lagging indicators, leading indicators can predict poor safety performance to ensure that safety program failings are addressed before an occupational injury or illness actually occurs. This Capstone Project identified a variety of proactive safety management practices, policies, and activities shown to have a positive impact on workplace safety as leading safety indicators. The end result is a comprehensive framework of leading safety indicators that employers can use to proactively gauge safety program performance and address unrecognized hazards, unsafe conditions, reckless behavior, and other safety program deficiencies.

Fixing America's School Lunch Program: Local Issues, National Challenges, and Global Perspectives on Possible Solutions

The National School Lunch Program (NSLP) has undergone profound changes since its establishment in the 1930s with a primary goal of feeding undernourished school children. Today, the program is under scrutiny for its negative impact on student health and environmental unsustainability. This project investigates the origins of the NSLP, the current status of the program, and opportunities for reform. In view of the program's deficiencies, much can be learned by studying other relevant models for school lunch, such as those used in Italy and France. While recognizing the political realities and budgetary constraints public schools currently confront, the Business Plan applies these lessons in its proposals for rethinking the school lunch program at one Denver public school.

Food, nutrition and public health in contemporary Spain, 1900-1936

Within the context of the health reforms introduced in Spain in the early 20th century and the influence of international health organisations on their development, this article analyses the growing interest that surrounded nourishment and food-related problems at that time in relation to healthcare, the diagnosis provided by hygienists of such problems, and the public health measures applied to resolve them. The issue of hygienic diet and the collective aspect of nutritional problems became priorities in the field of healthcare. Two of the most prominent initiatives involved setting up a Department of Nutrition and Food Hygiene and Bromatological Technique during the early years of the Second Republic, as part of the National School of Health, as well as a Food Hygiene Service. Spanish hygienists underlined the importance of education and the dissemination of information about food hygiene, health and nutrition, in order to overcome the qualitative and quantitative deficiencies observed in the average diet of the Spanish population.

RNA-Seq expression profile of genes related to neurodegenerative disorders affecting the human retina

Human neurodegenerative diseases, such as Parkinson’s disease (PD) and the neuromuscular disorders called dystroglycanopathies (DGPs), cause retinal impairments. We have used RNA-Seq technology to catalog all known genes linked to PD and DGPs expressed in the human retina and quantitate their mRNA levels in terms of FPKM. We have also characterized their expression profiles in the retina by determining their exonic, intronic and exon-intron junction expression levels, as well as the alternative splicing pattern of particular genes. We believe these data could pave the way toward understanding the molecular bases of sight deficiencies associated with neurodegenerative disorders.

Acciones públicas de sensibilización de género: el esfuerzo de la administración regional y local en comunicación publicitaria (1999-2007)

El artículo analiza las iniciativas de comunicación relacionadas con la igualdad de oportunidades entre mujeres y hombres. El objetivo es analizar con enfoque de género las acciones realizadas por parte de las instituciones públicas regionales y locales para sensibilizar y promover la conciliación entre la vida familiar y laboral de seis comunidades autónomas (Andalucía, Cataluña, Comunidad Valenciana, Galicia, Madrid y País Vasco) y de sus capitales, desde 1999 (cuando se aprueba la ley de conciliación) hasta 2007 (se aprueba la ley de igualdad). La información sobre publicidad convencional fue proporcionada por Infoadex. Para la recogida de otro tipo de iniciativas a través de medios menos convencionales se acudió a cuatro fuentes institucionales: 1) Ayuntamientos de las capitales, como fuente estrictamente local, 2) Diputaciones de la capital de la Comunidad Autónoma, como fuente provincial, 3) Direcciones Generales de la Mujer o instituciones análogas como fuente de información a nivel regional o autonómico y, por último, 4) otras concejalías vinculadas al tema de la corresponsabilidad, cuyo radio de acción también es autonómico. Los resultados, aunque con diferencias entre regiones, reflejan carencias en la cobertura de las acciones que llevan a cuestionar la falta de estrategia política en términos de comunicación, pese a la introducción sistemática de estos objetivos en la agenda internacional (ONU y UE) y del gobierno español. En consecuencia, las campañas publicitarias e iniciativas recogidas contribuyen a la visibilización del problema y al empoderamiento, pero no tanto al objetivo de la paridad.

Effects of high-color-discrimination capability spectra on color-deficient vision

Light sources with three spectral bands in specific spectral positions are known to have high-color-discrimination capability. W. A. Thornton hypothesized that they may also enhance color discrimination for color-deficient observers. This hypothesis was tested here by comparing the Rösch–MacAdam color volume for color-deficient observers rendered by three of these singular spectra, two reported previously and one derived in this paper by maximization of the Rösch–MacAdam color solid. It was found that all illuminants tested enhance discriminability for deuteranomalous observers, but their impact on other congenital deficiencies was variable. The best illuminant was the one derived here, as it was clearly advantageous for the two red–green anomalies and for tritanopes and almost neutral for red–green dichromats. We conclude that three-band spectra with high-color-discrimination capability for normal observers do not necessarily produce comparable enhancements for color-deficient observers, but suitable spectral optimization clearly enhances the vision of the color deficient.