Healthy Aging Update, October, 2014, Vol. 9, no. 4

This bimonthly electronic newsletter will provide information and resources on nutrition and health promotion and disease prevention. The Healthy Aging Update is produced for informal and educational purposes only. The newsletter will be distributed electronically and posted on the Department’s website at www.state.ia.us/elderaffairs.

Healthy Aging Update, December, 2014, Vol. 9, no. 5

This bimonthly electronic newsletter will provide information and resources on nutrition and health promotion and disease prevention. The Healthy Aging Update is produced for informal and educational purposes only. The newsletter will be distributed electronically and posted on the Department’s website at www.state.ia.us/elderaffairs.

Healthy Aging Update, February, 2013, Vol. 8, no. 1

This bimonthly electronic newsletter will provide information and resources on nutrition and health promotion and disease prevention. The Healthy Aging Update is produced for informal and educational purposes only. The newsletter will be distributed electronically and posted on the Department’s website at www.state.ia.us/elderaffairs.

Development of LRFD Procedures for Bridge Pile Foundations in Iowa, Volume I: An Electronic Database for PIle LOad Tests (PILOT), TR-573, 2011

For well over 100 years, the Working Stress Design (WSD) approach has been the traditional basis for geotechnical design with regard to settlements or failure conditions. However, considerable effort has been put forth over the past couple of decades in relation to the adoption of the Load and Resistance Factor Design (LRFD) approach into geotechnical design. With the goal of producing engineered designs with consistent levels of reliability, the Federal Highway Administration (FHWA) issued a policy memorandum on June 28, 2000, requiring all new bridges initiated after October 1, 2007, to be designed according to the LRFD approach. Likewise, regionally calibrated LRFD resistance factors were permitted by the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) to improve the economy of bridge foundation elements. Thus, projects TR-573, TR-583 and TR-584 were undertaken by a research team at Iowa State University’s Bridge Engineering Center with the goal of developing resistance factors for pile design using available pile static load test data. To accomplish this goal, the available data were first analyzed for reliability and then placed in a newly designed relational database management system termed PIle LOad Tests (PILOT), to which this first volume of the final report for project TR-573 is dedicated. PILOT is an amalgamated, electronic source of information consisting of both static and dynamic data for pile load tests conducted in the State of Iowa. The database, which includes historical data on pile load tests dating back to 1966, is intended for use in the establishment of LRFD resistance factors for design and construction control of driven pile foundations in Iowa. Although a considerable amount of geotechnical and pile load test data is available in literature as well as in various State Department of Transportation files, PILOT is one of the first regional databases to be exclusively used in the development of LRFD resistance factors for the design and construction control of driven pile foundations. Currently providing an electronically organized assimilation of geotechnical and pile load test data for 274 piles of various types (e.g., steel H-shaped, timber, pipe, Monotube, and concrete), PILOT (http://srg.cce.iastate.edu/lrfd/) is on par with such familiar national databases used in the calibration of LRFD resistance factors for pile foundations as the FHWA’s Deep Foundation Load Test Database. By narrowing geographical boundaries while maintaining a high number of pile load tests, PILOT exemplifies a model for effective regional LRFD calibration procedures.

Laser-Ultraviolet-A induced ultra weak photon emission in human skin cells: A biophotonic comparison between keratinocytes and fibroblasts

Photons participate in many atomic and molecular interactions and processes. Recent biophysical research has discovered an ultraweak radiation in biological tissues. It is now recognized that plants, animal and human cells emit this very weak biophotonic emission which can be readily measured with a sensitive photomultiplier system. UVA laser induced biophotonic emission of cultured cells was used in this report with the intention to detect biophysical changes between young and adult fibroblasts as well as between fibroblasts and keratinocytes. With suspension densities ranging from 1-8x106 cells/ml, it was evident that an increase of the UVA-laser-light induced photon emission intensity could be observed in young as well as adult fibroblastic cells. By the use of this method to determine ultraweak light emission, photons in cell suspensions in low volumes (100 mu l) could be detected, in contrast to previous procedures using quantities up to 10 ml. Moreover, the analysis has been further refined by turning off the photomultiplier system electronically during irradiation leading to the first measurements of induced light emission in the cells after less than 10 mu s instead of more than 100 milliseconds. These significant changes lead to an improvement factor up to 106 in comparison to classical detection procedures. In addition, different skin cells as fibroblasts and keratinocytes stemining from the same donor were measured using this new highly sensitive method in order to find new biophysical insight of light pathways. This is important in view to develop new strategies in biophotonics especially for use in alternative therapies.

Healthy Aging Update, April, 2015, Vol. 10, no. 2

This bimonthly electronic newsletter will provide information and resources on nutrition and health promotion and disease prevention. The Healthy Aging Update is produced for informal and educational purposes only. The newsletter will be distributed electronically and posted on the Department’s website at www.state.ia.us/elderaffairs.

Healthy Aging Update, June, 2015, Vol. 10, no. 2

This bimonthly electronic newsletter will provide information and resources on nutrition and health promotion and disease prevention. The Healthy Aging Update is produced for informal and educational purposes only. The newsletter will be distributed electronically and posted on the Department’s website at www.state.ia.us/elderaffairs.

TraumaHawk: Improving Treatment for Crash Victims Using Photos and a Smartphone App

Photographic documentation of crashed vehicles at the scene can be used to improve triage of crash victims. A U.S. expert panel developed field triage rules to determine the likelihood of occupants sustaining serious injuries based on vehicle damage that would require transport to a trauma center (Sasser et al., 2011). The use of photographs for assessing vehicle damage and occupant compartment intrusion as it correlates to increased injury severity has been validated (Davidson et al., 2014). Providing trauma staff with crash scene photos remotely could assist them in predicting injuries. This would allow trauma care providers to assess the appropriate transport, as well as develop mental models of treatment options prior to patient arrival at the emergency department (ED). Crash-scene medical response has improved tremendously in the past 20-30 years. This is in part due to the increasing number of paramedics who now have advanced life support (ALS) training that allows independence in the field. However, while this advanced training provides a more streamlined field treatment protocol, it also means that paramedics focused on treating crash victims may not have time to communicate with trauma centers regarding crash injury mechanisms. As a result, trauma centers may not learn about severe trauma patients until just a few minutes before they arrive. The information transmitted by the TraumaHawk app allows interpretation of injury mechanisms from crash scene photos at the trauma center, providing clues about the type and severity of injury. With strategic crash scene photo documentation, trained trauma professionals can assess the severity and patterns of injury based on exterior crush and occupant intrusion. Intrusion increases the force experienced by vehicle occupants, which translates into a higher level of injury severity (Tencer et al., 2005; Assal et al., 2002; Mandell et al., 2010). First responders have the unique opportunity to assess the damaged vehicle at the crash scene, but often the mechanism of injury is limited or not even relayed to ED trauma staff. To integrate photographic and scene information, an app called TraumaHawk was created to capture images of crash vehicles and send them electronically to the trauma center. If efficiently implemented, it provides the potential advantage of increasing lead-time for preparation at the trauma center through the crash scene photos. Ideally, the result is better treatment outcomes for crash victims. The objective of this analysis was to examine if the extra lead-time granted by the TraumaHawk app could improve trauma team activation time over the current conventional communication method.

Modernització tecnològica, canvi organitzatiu i serveis als usuaris en el sistema de salut de Catalunya. Informe de recerca (volum III)

Aquest estudi va analitzar la interacció del canvi organitzatiu, els valors culturals i el canvi tecnològic en el sistema sanitari català. L'estudi se subdivideix en cinc parts diferents. La primera és una anàlisi de contingut de webs relacionats amb la salut a Catalunya. La segona és un estudi dels usos d'Internet en qüestions relacionades amb la salut entre la població en general, les associacions de pacients i els professionals de la salut, i es basa en un sondeig per Internet adaptat a cada un d'aquests grups. La tercera part és un estudi de treball de camp dels programes experimentals duts a terme pel Govern català en diverses àrees i hospitals locals per a integrar electrònicament la història clínica dels pacients. La quarta és un estudi de les implicacions organitzatives de la introducció de sistemes d'informació en la gestió d'hospitals i centres d'assistència primària a l'Institut Català de Salut, el principal proveïdor de salut pública a Catalunya, i es basa en un sondeig per Internet i entrevistes en profunditat. La cinquena part és un estudi de cas dels efectes organitzatius i socials de la introducció de les tecnologies de la informació i la comunicació en un dels principals hospitals de Catalunya, l'Hospital Clínic de Barcelona. L'estudi es va dur a terme entre el maig del 2005 i el juliol del 2007.

Modernización tecnológica, cambio organizativo y servicio a los usuarios en el sistema de salud de Catalunya. Informe de investigación (documento de síntesis)

Aquest estudi va analitzar la interacció del canvi organitzatiu, els valors culturals i el canvi tecnològic en el sistema sanitari català. L'estudi se subdivideix en cinc parts diferents. La primera és una anàlisi de contingut de webs relacionats amb la salut a Catalunya. La segona és un estudi dels usos d'Internet en qüestions relacionades amb la salut entre la població en general, les associacions de pacients i els professionals de la salut, i es basa en un sondeig per Internet adaptat a cada un d'aquests grups. La tercera part és un estudi de treball de camp dels programes experimentals duts a terme pel Govern català en diverses àrees i hospitals locals per a integrar electrònicament la història clínica dels pacients. La quarta és un estudi de les implicacions organitzatives de la introducció de sistemes d'informació en la gestió d'hospitals i centres d'assistència primària a l'Institut Català de Salut, el principal proveïdor de salut pública a Catalunya, i es basa en un sondeig per Internet i entrevistes en profunditat. La cinquena part és un estudi de cas dels efectes organitzatius i socials de la introducció de les tecnologies de la informació i la comunicació en un dels principals hospitals de Catalunya, l'Hospital Clínic de Barcelona. L'estudi es va dur a terme entre el maig del 2005 i el juliol del 2007.

Modernització tecnològica, canvi organitzatiu i serveis als usuaris en el sistema de salut de Catalunya. Informe de recerca (volum I)

Aquest estudi va analitzar la interacció del canvi organitzatiu, els valors culturals i el canvi tecnològic en el sistema sanitari català. L'estudi se subdivideix en cinc parts diferents. La primera és una anàlisi de contingut de webs relacionats amb la salut a Catalunya. La segona és un estudi dels usos d'Internet en qüestions relacionades amb la salut entre la població en general, les associacions de pacients i els professionals de la salut, i es basa en un sondeig per Internet adaptat a cada un d'aquests grups. La tercera part és un estudi de treball de camp dels programes experimentals duts a terme pel Govern català en diverses àrees i hospitals locals per a integrar electrònicament la història clínica dels pacients. La quarta és un estudi de les implicacions organitzatives de la introducció de sistemes d'informació en la gestió d'hospitals i centres d'assistència primària a l'Institut Català de Salut, el principal proveïdor de salut pública a Catalunya, i es basa en un sondeig per Internet i entrevistes en profunditat. La cinquena part és un estudi de cas dels efectes organitzatius i socials de la introducció de les tecnologies de la informació i la comunicació en un dels principals hospitals de Catalunya, l'Hospital Clínic de Barcelona. L'estudi es va dur a terme entre el maig del 2005 i el juliol del 2007.

E-Health and Society : An Empirical Study of Catalonia. Research report (synthesis document)

Aquest estudi va analitzar la interacció del canvi organitzatiu, els valors culturals i el canvi tecnològic en el sistema sanitari català. L'estudi se subdivideix en cinc parts diferents. La primera és una anàlisi de contingut de webs relacionats amb la salut a Catalunya. La segona és un estudi dels usos d'Internet en qüestions relacionades amb la salut entre la població en general, les associacions de pacients i els professionals de la salut, i es basa en un sondeig per Internet adaptat a cada un d'aquests grups. La tercera part és un estudi de treball de camp dels programes experimentals duts a terme pel Govern català en diverses àrees i hospitals locals per a integrar electrònicament la història clínica dels pacients. La quarta és un estudi de les implicacions organitzatives de la introducció de sistemes d'informació en la gestió d'hospitals i centres d'assistència primària a l'Institut Català de Salut, el principal proveïdor de salut pública a Catalunya, i es basa en un sondeig per Internet i entrevistes en profunditat. La cinquena part és un estudi de cas dels efectes organitzatius i socials de la introducció de les tecnologies de la informació i la comunicació en un dels principals hospitals de Catalunya, l'Hospital Clínic de Barcelona. L'estudi es va dur a terme entre el maig del 2005 i el juliol del 2007.

Modernització tecnològica, canvi organitzatiu i serveis als usuaris en el sistema de salut de Catalunya. Informe de recerca (volum II)

Aquest estudi va analitzar la interacció del canvi organitzatiu, els valors culturals i el canvi tecnològic en el sistema sanitari català. L'estudi se subdivideix en cinc parts diferents. La primera és una anàlisi de contingut de webs relacionats amb la salut a Catalunya. La segona és un estudi dels usos d'Internet en qüestions relacionades amb la salut entre la població en general, les associacions de pacients i els professionals de la salut, i es basa en un sondeig per Internet adaptat a cada un d'aquests grups. La tercera part és un estudi de treball de camp dels programes experimentals duts a terme pel Govern català en diverses àrees i hospitals locals per a integrar electrònicament la història clínica dels pacients. La quarta és un estudi de les implicacions organitzatives de la introducció de sistemes d'informació en la gestió d'hospitals i centres d'assistència primària a l'Institut Català de Salut, el principal proveïdor de salut pública a Catalunya, i es basa en un sondeig per Internet i entrevistes en profunditat. La cinquena part és un estudi de cas dels efectes organitzatius i socials de la introducció de les tecnologies de la informació i la comunicació en un dels principals hospitals de Catalunya, l'Hospital Clínic de Barcelona. L'estudi es va dur a terme entre el maig del 2005 i el juliol del 2007.

EADock : design of a new molecular docking algorithm and some of its applications

3 Summary 3. 1 English The pharmaceutical industry has been facing several challenges during the last years, and the optimization of their drug discovery pipeline is believed to be the only viable solution. High-throughput techniques do participate actively to this optimization, especially when complemented by computational approaches aiming at rationalizing the enormous amount of information that they can produce. In siiico techniques, such as virtual screening or rational drug design, are now routinely used to guide drug discovery. Both heavily rely on the prediction of the molecular interaction (docking) occurring between drug-like molecules and a therapeutically relevant target. Several softwares are available to this end, but despite the very promising picture drawn in most benchmarks, they still hold several hidden weaknesses. As pointed out in several recent reviews, the docking problem is far from being solved, and there is now a need for methods able to identify binding modes with a high accuracy, which is essential to reliably compute the binding free energy of the ligand. This quantity is directly linked to its affinity and can be related to its biological activity. Accurate docking algorithms are thus critical for both the discovery and the rational optimization of new drugs. In this thesis, a new docking software aiming at this goal is presented, EADock. It uses a hybrid evolutionary algorithm with two fitness functions, in combination with a sophisticated management of the diversity. EADock is interfaced with .the CHARMM package for energy calculations and coordinate handling. A validation was carried out on 37 crystallized protein-ligand complexes featuring 11 different proteins. The search space was defined as a sphere of 15 R around the center of mass of the ligand position in the crystal structure, and conversely to other benchmarks, our algorithms was fed with optimized ligand positions up to 10 A root mean square deviation 2MSD) from the crystal structure. This validation illustrates the efficiency of our sampling heuristic, as correct binding modes, defined by a RMSD to the crystal structure lower than 2 A, were identified and ranked first for 68% of the complexes. The success rate increases to 78% when considering the five best-ranked clusters, and 92% when all clusters present in the last generation are taken into account. Most failures in this benchmark could be explained by the presence of crystal contacts in the experimental structure. EADock has been used to understand molecular interactions involved in the regulation of the Na,K ATPase, and in the activation of the nuclear hormone peroxisome proliferatoractivated receptors a (PPARa). It also helped to understand the action of common pollutants (phthalates) on PPARy, and the impact of biotransformations of the anticancer drug Imatinib (Gleevec®) on its binding mode to the Bcr-Abl tyrosine kinase. Finally, a fragment-based rational drug design approach using EADock was developed, and led to the successful design of new peptidic ligands for the a5ß1 integrin, and for the human PPARa. In both cases, the designed peptides presented activities comparable to that of well-established ligands such as the anticancer drug Cilengitide and Wy14,643, respectively. 3.2 French Les récentes difficultés de l'industrie pharmaceutique ne semblent pouvoir se résoudre que par l'optimisation de leur processus de développement de médicaments. Cette dernière implique de plus en plus. de techniques dites "haut-débit", particulièrement efficaces lorsqu'elles sont couplées aux outils informatiques permettant de gérer la masse de données produite. Désormais, les approches in silico telles que le criblage virtuel ou la conception rationnelle de nouvelles molécules sont utilisées couramment. Toutes deux reposent sur la capacité à prédire les détails de l'interaction moléculaire entre une molécule ressemblant à un principe actif (PA) et une protéine cible ayant un intérêt thérapeutique. Les comparatifs de logiciels s'attaquant à cette prédiction sont flatteurs, mais plusieurs problèmes subsistent. La littérature récente tend à remettre en cause leur fiabilité, affirmant l'émergence .d'un besoin pour des approches plus précises du mode d'interaction. Cette précision est essentielle au calcul de l'énergie libre de liaison, qui est directement liée à l'affinité du PA potentiel pour la protéine cible, et indirectement liée à son activité biologique. Une prédiction précise est d'une importance toute particulière pour la découverte et l'optimisation de nouvelles molécules actives. Cette thèse présente un nouveau logiciel, EADock, mettant en avant une telle précision. Cet algorithme évolutionnaire hybride utilise deux pressions de sélections, combinées à une gestion de la diversité sophistiquée. EADock repose sur CHARMM pour les calculs d'énergie et la gestion des coordonnées atomiques. Sa validation a été effectuée sur 37 complexes protéine-ligand cristallisés, incluant 11 protéines différentes. L'espace de recherche a été étendu à une sphère de 151 de rayon autour du centre de masse du ligand cristallisé, et contrairement aux comparatifs habituels, l'algorithme est parti de solutions optimisées présentant un RMSD jusqu'à 10 R par rapport à la structure cristalline. Cette validation a permis de mettre en évidence l'efficacité de notre heuristique de recherche car des modes d'interactions présentant un RMSD inférieur à 2 R par rapport à la structure cristalline ont été classés premier pour 68% des complexes. Lorsque les cinq meilleures solutions sont prises en compte, le taux de succès grimpe à 78%, et 92% lorsque la totalité de la dernière génération est prise en compte. La plupart des erreurs de prédiction sont imputables à la présence de contacts cristallins. Depuis, EADock a été utilisé pour comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de la Na,K ATPase et dans l'activation du peroxisome proliferatoractivated receptor a (PPARa). Il a également permis de décrire l'interaction de polluants couramment rencontrés sur PPARy, ainsi que l'influence de la métabolisation de l'Imatinib (PA anticancéreux) sur la fixation à la kinase Bcr-Abl. Une approche basée sur la prédiction des interactions de fragments moléculaires avec protéine cible est également proposée. Elle a permis la découverte de nouveaux ligands peptidiques de PPARa et de l'intégrine a5ß1. Dans les deux cas, l'activité de ces nouveaux peptides est comparable à celles de ligands bien établis, comme le Wy14,643 pour le premier, et le Cilengitide (PA anticancéreux) pour la seconde.

Warrior Ready, January 2016

Th e Warrior Ready is an offi cial publication authorized under the provisions of AR 360-1. It is published electronically by the Iowa National Guard State Public Aff airs Offi ce on a monthly basis. News and opinions expressed in this publication are not necessarily those of the Adjutant General of Iowa, the National Guard, or the Department of Defense.