Modulation of cognition-specific cortical activity by gonadal steroids: A positron-emission tomography study in women

There is considerable evidence from animal studies that gonadal steroid hormones modulate neuronal activity and affect behavior. To study this in humans directly, we used H215O positron-emission tomography to measure regional cerebral blood flow (rCBF) in young women during three pharmacologically controlled hormonal conditions spanning 4–5 months: ovarian suppression induced by the gonadotropin-releasing hormone agonist leuprolide acetate (Lupron), Lupron plus estradiol replacement, and Lupron plus progesterone replacement. Estradiol and progesterone were administered in a double-blind cross-over design. On each occasion positron-emission tomography scans were performed during (i) the Wisconsin Card Sorting Test, a neuropsychological test that physiologically activates prefrontal cortex (PFC) and an associated cortical network including inferior parietal lobule and posterior inferolateral temporal gyrus, and (ii) a no-delay matching-to-sample sensorimotor control task. During treatment with Lupron alone (i.e., with virtual absence of gonadal steroid hormones), there was marked attenuation of the typical Wisconsin Card Sorting Test activation pattern even though task performance did not change. Most strikingly, there was no rCBF increase in PFC. When either progesterone or estrogen was added to the Lupron regimen, there was normalization of the rCBF activation pattern with augmentation of the parietal and temporal foci and return of the dorsolateral PFC activation. These data directly demonstrate that the hormonal milieu modulates cognition-related neural activity in humans.

Gardenification of tropical conserved wildlands: Multitasking, multicropping, and multiusers

Tropical wildlands and their biodiversity will survive in perpetuity only through their integration into human society. One protocol for integration is to explicitly recognize conserved tropical wildlands as wildland gardens. A major way to facilitate the generation of goods and services by a wildland garden is to generate a public-domain Yellow Pages for its organisms. Such a Yellow Pages is part and parcel of high-quality search-and-delivery from wildland gardens. And, as they and their organisms become better understood, they become higher quality biodiversity storage devices than are large freezers. One obstacle to wildland garden survival is that specific goods and services, such as biodiversity prospecting, lack development protocols that automatically shunt the profits back to the source. Other obstacles are that environmental services contracts have the unappealing trait of asking for the payment of environmental credit card bills and implying delegation of centralized governmental authority to decentralized social structures. Many of the potential conflicts associated with wildland gardens may be reduced by recognizing two sets of social rules for perpetuating biodiversity and ecosystems, one set for the wildland garden and one set for the agroscape. In the former, maintaining wildland biodiversity and ecosystem survival in perpetuity through minimally damaging use is paramount, while in the agroscape, wild biodiversity and ecosystems are tools for a healthy and productive agroecosystem, and the loss of much of the original is acceptable.

Effect of COMT Val108/158 Met genotype on frontal lobe function and risk for schizophrenia

Abnormalities of prefrontal cortical function are prominent features of schizophrenia and have been associated with genetic risk, suggesting that susceptibility genes for schizophrenia may impact on the molecular mechanisms of prefrontal function. A potential susceptibility mechanism involves regulation of prefrontal dopamine, which modulates the response of prefrontal neurons during working memory. We examined the relationship of a common functional polymorphism (Val108/158 Met) in the catechol-O-methyltransferase (COMT) gene, which accounts for a 4-fold variation in enzyme activity and dopamine catabolism, with both prefrontally mediated cognition and prefrontal cortical physiology. In 175 patients with schizophrenia, 219 unaffected siblings, and 55 controls, COMT genotype was related in allele dosage fashion to performance on the Wisconsin Card Sorting Test of executive cognition and explained 4% of variance (P = 0.001) in frequency of perseverative errors. Consistent with other evidence that dopamine enhances prefrontal neuronal function, the load of the low-activity Met allele predicted enhanced cognitive performance. We then examined the effect of COMT genotype on prefrontal physiology during a working memory task in three separate subgroups (n = 11–16) assayed with functional MRI. Met allele load consistently predicted a more efficient physiological response in prefrontal cortex. Finally, in a family-based association analysis of 104 trios, we found a significant increase in transmission of the Val allele to the schizophrenic offspring. These data suggest that the COMT Val allele, because it increases prefrontal dopamine catabolism, impairs prefrontal cognition and physiology, and by this mechanism slightly increases risk for schizophrenia.

Identification of a functionally important sequence in the cytoplasmic tail of integrin beta 3 by using cell-permeable peptide analogs.

Integrins are major two-way signaling receptors responsible for the attachment of cells to the extracellular matrix and for cell-cell interactions that underlie immune responses, tumor metastasis, and progression of atherosclerosis and thrombosis. We report the structure-function analysis of the cytoplasmic tail of integrin beta 3 (glycoprotein IIla) based on the cellular import of synthetic peptide analogs of this region. Among the four overlapping cell-permeable peptides, only the peptide carrying residues 747-762 of the carboxyl-terminal segment of integrin beta 3 inhibited adhesion of human erythroleukemia (HEL) cells and of human endothelial cells (ECV) 304 to immobilized fibrinogen mediated by integrin beta 3 heterodimers, alpha IIb beta 3, and alpha v beta 3, respectively. Inhibition of adhesion was integrin-specific because the cell-permeable beta 3 peptide (residues 747-762) did not inhibit adhesion of human fibroblasts mediated by integrin beta 1 heterodimers. Conversely, a cell-permeable peptide representing homologous portion of the integrin beta 1 cytoplasmic tail (residues 788-803) inhibited adhesion of human fibroblasts, whereas it was without effect on adhesion of HEL or ECV 304 cells. The cell-permeable integrin beta 3 peptide (residues 747-762) carrying a known loss-of-function mutation (Ser752Pro) responsible for the genetic disorder Glanzmann thrombasthenia Paris I did not inhibit cell adhesion of HEL or ECV 304 cells, whereas the beta 3 peptide carrying a Ser752Ala mutation was inhibitory. Although Ser752 is not essential, Tyr747 and Tyr759 form a functionally active tandem because conservative mutations Tyr747Phe or Tyr759Phe resulted in a nonfunctional cell permeable integrin beta 3 peptide. We propose that the carboxyl-terminal segment of the integrin beta 3 cytoplasmic tail spanning residues 747-762 constitutes a major intracellular cell adhesion regulatory domain (CARD) that modulates the interaction of integrin beta 3-expressing cells with immobilized fibrinogen. Import of cell-permeable peptides carrying this domain results in inhibition "from within" of the adhesive function of these integrins.

High mobility group I(Y)-like DNA-binding domains on a bacterial transcription factor.

The bacterium Myxococcus xanthus responds to blue light by producing carotenoids. It also responds to starvation conditions by developing fruiting bodies, where the cells differentiate into myxospores. Each response entails the transcriptional activation of a separate set of genes. However, a single gene, carD, is required for the activation of both light- and starvation-inducible genes. Gene carD has now been sequenced. Its predicted amino acid sequence includes four repeats of a DNA-binding domain present in mammalian high mobility group I(Y) proteins and other nuclear proteins from animals and plants. Other peptide stretches on CarD also resemble functional domains typical of eukaryotic transcription factors, including a very acidic region and a leucine zipper. High mobility group yI(Y) proteins are known to bind the minor groove of A+T-rich DNA. CarD binds in vitro an A+T-rich element that is required for the proper operation of a carD-dependent promoter in vivo.

The cutoff phenomenon in finite Markov chains.

Natural mixing processes modeled by Markov chains often show a sharp cutoff in their convergence to long-time behavior. This paper presents problems where the cutoff can be proved (card shuffling, the Ehrenfests' urn). It shows that chains with polynomial growth (drunkard's walk) do not show cutoffs. The best general understanding of such cutoffs (high multiplicity of second eigenvalues due to symmetry) is explored. Examples are given where the symmetry is broken but the cutoff phenomenon persists.

Estudo de associação entre déficits de reconhecimento de emoções em faces, flexibilidade mental e adequação social, em pacientes com transtorno bipolar do tipo I eutímicos, comparados com controles normais

Introdução: O objetivo do estudo foi investigar se há associação entre déficits na capacidade de reconhecimento de emoções faciais e déficits na flexibilidade mental e na adequação social em pacientes com Transtorno Bipolar do tipo I eutímicos quando comparados a sujeitos controles sem transtorno mental. Métodos: 65 pacientes com Transtorno Bipolar do tipo I eutímicos e 95 controles sem transtorno mental, foram avaliados no reconhecimento de emoções faciais, na flexibilidade mental e na adequação social através de avaliações clínicas e neuropsicológicas. Os sintomas afetivos foram avaliados através da Escala de Depressão de Hamilton e da Escala de Mania de Young, o reconhecimento de emoções faciais através da Facial Expressions of Emotion: Stimuli and Tests, a flexibilidade mental avaliada através do Wisconsin Card Sorting Test e a adequação social através da Escala de Auto- Avaliação de Adequação Social. Resultados: Pacientes com Transtorno Bipolar do tipo I eutímicos apresentam uma associação de maior intensidade comparativamente aos controles entre o reconhecimento de emoções faciais e a flexibilidade mental, indicando que quanto mais preservada a flexibilidade mental, melhor será a habilidade para reconhecer emoções faciais Neste grupo às correlações de todas as emoções são positivas com o total de acertos e as categorias e são negativas com as respostas perseverativas, total de erros, erros perseverativos e erros não perseverativos. Não houve uma correlação entre o reconhecimento de emoções faciais e a adequação social, apesar dos pacientes com Transtorno Bipolar do tipo I eutímicos apresentar uma pior adequação social, sinalizando que a pior adequação social não parece ser devida a uma dificuldade em reconhecer e interpretar adequadamente as expressões faciais. Os pacientes com Transtorno Bipolar do tipo I eutímicos não apresentam diferenças significativas no reconhecimento de emoções faciais em relação aos controles, entretanto no subteste surpresa (p=0,080) as diferenças estão no limite da significância estatística, indicando que portadores de transtorno bipolar do tipo I eutímicos tendem a apresentar um pior desempenho no reconhecimento da emoção surpresa em relação aos controles. Conclusão: Nossos resultados reforçam a hipótese de que existe uma associação entre o reconhecimento de emoções faciais e a preservação do funcionamento executivo, mais precisamente a flexibilidade mental, indicando que quanto maior a flexibilidade mental, melhor será a habilidade para reconhecer emoções faciais e melhorar o desempenho funcional do paciente. Pacientes bipolares do tipo I eutímicos apresentam uma pior adequação social quando comparados aos controles, o que pode ser uma consequência do Transtorno Bipolar que ratifica a necessidade de uma intervenção terapêutica rápida e eficaz nestes pacientes

Avaliação sistemática do uso do Dried Blood Spot para determinação de elementos químicos em sangue capilar visando estudos de biomonitoramento no Brasil

A biomonitorização humana ou biomonitoramento (BH) é definido como a medida periódica de determinada substância química ou seu metabólito em fluidos biológicos, principalmente sangue e urina, de uma população com o objetivo de avaliar a exposição e os riscos à saúde. Tal método tem se tornado comum em países desenvolvidos, porém ainda é uma prática pouco utilizada no Brasil. Isso ocorre pela dificuldade de coleta, armazenamento e transporte das amostras, principalmente em regiões sem infraestrutura e de difícil acesso. Diante disso, alguns procedimentos alternativos de coleta de amostra vêm sendo propostos. Um destes procedimentos é o Dried Blood Spot (DBS) ou coleta e armazenamento de amostra em papel-cartão. Este método oferece uma série de vantagens sobre os procedimentos de coleta convencionais, principalmente por reduzir consideravelmente o volume de amostra coletada. Entretanto, pouco se sabe sobre a estabilidade dos analitos após a deposição da amostra no cartão e do risco de contaminação da amostra pelo substrato sólido. Além disso, procedimentos de extração dos analitos do papel, para posterior quantificação, ainda não estão totalmente estabelecidos. Neste sentido, o presente trabalho avaliou de forma sistemática o procedimento de coleta de sangue por DBS visando sua futura aplicação em programas de biomonitoramento no Brasil para determinação dos elementos químicos As, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb, Se e Zn por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Para isso, no estudo foram utilizadas três diferentes marcas comerciais de cartão coletor: Whatman 903(TM), Munktell(TM), e DMPK-C(TM). Todas as marcas de cartão apresentaram baixas concentrações dos elementos químicos. Após a deposição da amostra no papel cartão verificou-se que a concentração dos elementos químicos manteve-se estável por um período de pelo menos 60 dias (temperatura ambiente e ao abrigo da luz). Foi otimizado o método de extração dos analitos do substrato, com melhor condição obtida após a imersão do papel (corte circular de diâmetro de 1/2´´) por 60 minutos em solução extratora (0,5% v/v HNO3 e 0,01% v/v Triton(TM) X-100) na proporção de 1:50 v/v, seguida de 10 segundos de agitação por vortex. Após a extração, a solução resultante contendo os analitos foi diretamente injetada no ICP-MS. Cabe também destacar que não foram observadas diferenças estatísticas nas concentrações dos elementos químicos com coleta de sangue da veia do antebraço (sangue venoso) ou do dedo (sangue capilar). Os resultados obtidos no presente estudo, devem contribuir para a implementação deste procedimento em análises de elementos químicos (biomonitoramento da população brasileira), principalmente considerando as dificuldades de coleta, armazenamento e transporte de amostras clínicas em nosso país por sua extensão territorial. Além disso, este procedimento pode facilitar estudos com populações vulneráveis e que vivem em áreas remotas e de difícil acesso.

Formação de preços: uma investigação sobre os atributos envolvidos na definição de preços de produtos de vestuário

Este estudo visa compreender a relação entre os atributos intrínsecos e extrínsecos do produto calça jeans e o seu preço no varejo, tendo como objetivo específico analisar a influência separadamente dos atributos intrínsecos e extrínsecos sobre os preços. Para tanto, utiliza-se da teoria de atributos proposta por Lancaster (1966) e dos métodos de preços hedônicos propostos por Rosen (1974), por meio dos quais é possível observar a importância dos pacotes de atributos intrínsecos e extrínsecos sobre os preços, bem como observar a constituição de pacotes de atributos para diferentes perfis econômicos de consumidores. Foram analisadas 12 categorias de atributos sendo 5 de atributos intrínsecos e outras 7 de atributos extrínsecos. A coleta de dados foi realizada por meio de observação e a pesquisa foi realizada no período de 01 de julho a 31 de julho de 2015 nos maiores shoppings centers e principais lojas de ruas de São Paulo. A partir dos dados coletados, foram realizadas regressão múltipla e a regressão quantílica. A regressão múltipla apresentou o R2 de 58%, nessa análise os principais atributos que influenciam são: loja premium, venda assistida, origem da loja, tamanho da loja (megaloja), tamanho da loja (ampla), lavagem destroyed, resina, modelo flare, lavagem dirty, localização da loja (rua ou shopping), complementos, modelo skinny insumos elastano e poliéster. A regressão quantílica proporciou a análise para 10% das calças mais caras e para os 10% das calças mais baratas. Para as calças mais caras o R2 é de 45% para as calças mais caras há mais atributos extrínsecos do que atributos do produto interferindo no preço, são eles: os insumos poliéster e elastano, lavagem e resinagem, origem da marca da loja, posicionamento da marca, venda assistida, localização da loja, cartão de crédito - private label (nesse caso influenciando negativamente), e tamanho da loja, todos extrínsecos ao produto, se mostraram relevantes para o processo de precificação das calças jeans mais caras observadas nesse estudo. Já para as calças mais baratas, com R2 de 27%, parece haver um equilíbrio entre o número de variáveis intrínsecas e extrínsecas que interferem no preço das calças jeans mais baratas, pois somente a modelagem (atributo intrínseco) e cartão private label (atributo extrínseco) parecem não interferir na precificação. Concluiu-se que há mais atributos extrínsecos que influenciam o preço da calça jeans no varejo.

Reutilização de baterias automotivas como fonte alternativa de energia.

Atualmente um dos principais objetivos na área de pesquisa tecnológica é o desenvolvimento de soluções em favor do Meio Ambiente. Este trabalho tem por objetivo demonstrar a reutilização e consequentemente o aumento da vida útil de uma bateria Chumbo-Ácido, comumente instaladas em veículos automóveis, bem como beneficiar locais e usuários remotos onde o investimento na instalação de linhas de transmissão se torna inviável geográfica e economicamente, utilizando a luz solar como fonte de energia. No entanto a parte mais suscetível a falhas são as próprias baterias, justamente pela vida útil delas serem pequenas (em torno de 3 anos para a bateria automotiva) em comparação com o restante do sistema. Considerando uma unidade que já foi usada anteriormente, a possibilidade de falhas é ainda maior. A fim de diagnosticar e evitar que uma simples bateria possa prejudicar o funcionamento do sistema como um todo, o projeto considera a geração de energia elétrica por células fotovoltaicas e também contempla um sistema microcontrolado para leitura de dados utilizando o microcontrolador ATmega/Arduino, leitura de corrente por sensores de efeito hall da Allegro Systems, relés nas baterias para abertura e fechamento delas no circuito e um sistema de alerta para o usuário final de qual bateria está em falha e que precisa ser reparada e/ou trocada. Esse projeto foi montado na Ilha dos Arvoredos SP, distante da costa continental em aproximadamente 2,0km. Foram instaladas células solares e um banco de baterias, a fim de estudar o comportamento das baterias. O programa pôde diagnosticar e isolar uma das baterias que estava apresentando defeito, a fim de se evitar que a mesma viesse a prejudicar o sistema como um todo. Por conta da dificuldade de locomoção imposta pela geografia, foi escolhido o cartão SD para o armazenamento dos dados obtidos pelo Arduino. Posteriormente os dados foram compilados e analisados. A partir dos resultados apresentados podemos concluir que é possível usar baterias novas e baterias usadas em um mesmo sistema, de tal forma que se alguma das baterias apresentar uma falha o sistema por si só isolará a unidade.

Conocimiento y cobertura vacunal autodeclarada en inmigrantes adultos residentes en la provincia de Alicante

Introducción: Existe una estimable probabilidad de cobertura vacunal insuficiente entre la población inmigrante. Los estudios realizados se centran en población infantil. Este trabajo explora la opinión y conocimientos sobre vacunas, así como la cobertura vacunal autodeclarada en población adulta inmigrante en edad laboral. Métodos: Estudio transversal basado en un cuestionario específico dirigido a inmigrantes entre 18-65 años residentes en la provincia de Alicante. Se realizó mediante entrevista personal a una muestra de 692 individuos entre febrero y abril de 2010. Resultados: Del total de encuestados, un 56,6% son mujeres, el 90,8% reside en España desde hace menos de 10 años y un 88,7% dispone de tarjeta sanitaria. Las comunidades rumanas y marroquíes son las que menos confianza muestran hacia las vacunas. Las más conocidas son las del tétanos (65,8%), la gripe (56,8%) y la hepatitis B (56,2%); a su vez, las más administradas son las del tétanos y la hepatitis B (entre los marroquíes), y la antigripal (entre los europeos). El colectivo marroquí es el peor vacunado en su país de origen y el que más vacunas ha recibido en España (1,3 vacunas/persona). Un 46,7% refiere haber sido inmunizado alguna vez en España, aconsejados principalmente en su centro de salud o el lugar de trabajo. Un 13,3% del colectivo rumano y un 4,7% del ecuatoriano declararon haber tenido alguna dificultad para ser vacunados. Conclusiones: Aunque existe una opinión general favorable hacia las vacunas, algunas nacionalidades muestran cierta indiferencia o desapego. El estado vacunal y la predisposición a vacunarse difiere entre nacionalidades. Sería muy conveniente reforzar la tarea realizada por los equipos de atención primaria y aprovechar las ocasiones que representa la visita a un centro sanitario para ampliar la cobertura vacunal del colectivo de inmigrantes adultos.

From community approaches to single-cell genomics: the discovery of ubiquitous hyperhalophilic Bacteroidetes generalists

The microbiota of multi-pond solar salterns around the world has been analyzed using a variety of culture-dependent and molecular techniques. However, studies addressing the dynamic nature of these systems are very scarce. Here we have characterized the temporal variation during 1 year of the microbiota of five ponds with increasing salinity (from 18% to >40%), by means of CARD-FISH and DGGE. Microbial community structure was statistically correlated with several environmental parameters, including ionic composition and meteorological factors, indicating that the microbial community was dynamic as specific phylotypes appeared only at certain times of the year. In addition to total salinity, microbial composition was strongly influenced by temperature and specific ionic composition. Remarkably, DGGE analyses unveiled the presence of most phylotypes previously detected in hypersaline systems using metagenomics and other molecular techniques, such as the very abundant Haloquadratum and Salinibacter representatives or the recently described low GC Actinobacteria and Nanohaloarchaeota. In addition, an uncultured group of Bacteroidetes was present along the whole range of salinity. Database searches indicated a previously unrecognized widespread distribution of this phylotype. Single-cell genome analysis of five members of this group suggested a set of metabolic characteristics that could provide competitive advantages in hypersaline environments, such as polymer degradation capabilities, the presence of retinal-binding light-activated proton pumps and arsenate reduction potential. In addition, the fairly high metagenomic fragment recruitment obtained for these single cells in both the intermediate and hypersaline ponds further confirm the DGGE data and point to the generalist lifestyle of this new Bacteroidetes group.

Development and programming of Geophonino: A low cost Arduino-based seismic recorder for vertical geophones

The commercial data acquisition systems used for seismic exploration are usually expensive equipment. In this work, a low cost data acquisition system (Geophonino) has been developed for recording seismic signals from a vertical geophone. The signal goes first through an instrumentation amplifier, INA155, which is suitable for low amplitude signals like the seismic noise, and an anti-aliasing filter based on the MAX7404 switched-capacitor filter. After that, the amplified and filtered signal is digitized and processed by Arduino Due and registered in an SD memory card. Geophonino is configured for continuous registering, where the sampling frequency, the amplitude gain and the registering time are user-defined. The complete prototype is an open source and open hardware system. It has been tested by comparing the registered signals with the ones obtained through different commercial data recording systems and different kind of geophones. The obtained results show good correlation between the tested measurements, presenting Geophonino as a low-cost alternative system for seismic data recording.