Modulations of visual cortex organization investigated with 7 Tesla fMRI

Otto-von-Guericke-Universtität Magdeburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Univ., Dissertation, 2016

Stereotaktische Strahlentherapie beim Akustikusneurinom : Langzeitbeobachtung nach Behandlungen von 1998 bis 2011

Universität Magdeburg, Univ., Dissertation, 2016

On the design of peer punishment experiments

We discuss how technologies of peer punishment might bias the results that are observed in experiments. A crucial parameter is the “fine-to-fee” ratio, which describes by how much the punished subjects income is reduced relatively to the fee the punishing subject has to pay to inflict punishment. We show that a punishment technology commonly used in experiments embeds a variable fine-to-fee ratio and show that it confounds the empirical findings about why, whom, and how much subjects punish.

On moduli of smoothness of fractional order

In this paper we consider the properties of moduli of smoothness of fractional order. The main result of the paper describes the equivalence of the modulus of smoothness and a function from some class.

Accions no canoniques dels Inhibidors d'Acetilcolinesterasa (IAChE ): estudis in vivo i in vitro de les huprines i heterodímers huprina X i tacrina

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Karolinska Institutet, Suècia, entre febrer i juliol del 2007. Els anticolinesteràsics són els fàrmacs aprovats actualment pel tractament pal•liatiu d’Alzheimer. En l’intent de trobar fàrmacs capaços de modificar l’evolució de la malaltia s’han sintentitzat nous compostos que conserven l’activitat anticolinesteràsica però que a més, són capaços d’interaccionar amb la cascada de formació de la proteïna beta-amiloid i la proteïna tau, principals agents patogènics d’aquesta malaltia. L’objectiu fonamental del projecte era el d’analitzar el contingut de proteina beta-amiloid, de receptors nicotínics, de GPAF i sinaptofisina en mostres de cervell de ratolins triple transgènics tractats previament amb Huprina X i Huperzina A.

Preparació de materials monolítics quirals contenint derivats de poli-4R-hidroxi-L-prolina per a la separació de molècules enantiomèriques per cromatografia líquida

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Universitat de California a Berkeley, Estats Units, entre març i juny de 2007. La cromatografia líquida emprant fases estacionàries quirals ha estat una de les tècniques més desenvolupades per a la separació d’enantiòmers. A més de presentar una elevada enantioselectivitat, és desitjable que els materials utilitzats amb aquesta finalitat permetin separacions altament cost-efectives. Una alternativa a l’us de mètodes més convencionals, en què el selector quiral està ancorat sobre gel de sílice particulada, és la utilització de materials monolítics, que es caracteritzen per ser d’una sola peça i altament porosos. L’elevada porositat d’aquests materials, una de les característiques que els fan més útils, permet treballar amb un flux de fase mòbil molt superior al permès amb les matrius convencionals. Aquest fet permet disminucions considerables dels temps d’anàlisi amb pressions de columna molt inferiors als límits establerts per garantir la seva durabilitat. D’altra banda, l’enantioselectivitat i la resolució vers als diferents analits es manté constant. El projecte, de quatre mesos de durada, s’ha centrat en la preparació de materials monolítics quirals de naturalesa orgànica o inorgànica contenint com a selectors quirals derivats de poli-hidroxi-prolina. Aquest materials s’han aplicat com a fases estacionàries quirals en cromatografia líquida en format estàndard i capil•lar. Els resultats cromatogràfics (selectivitat i eficiència) s’han comparat amb els obtinguts amb columnes de matriu particulada preparades prèviament.

Mutations of the Serine Protease CAP1/Prss8 Lead to Reduced Embryonic Viability, Skin Defects, and Decreased ENaC Activity.

CAP1/Prss8 is a membrane-bound serine protease involved in the regulation of several different effectors, such as the epithelial sodium channel ENaC, the protease-activated receptor PAR2, the tight junction proteins, and the profilaggrin polypeptide. Recently, the V170D and the G54-P57 deletion mutations within the CAP1/Prss8 gene, identified in mouse frizzy (fr) and rat hairless (fr(CR)) animals, respectively, have been proposed to be responsible for their skin phenotypes. In the present study, we analyzed those mutations, revealing a change in the protein structure, a modification of the glycosylation state, and an overall reduction in the activation of ENaC of the two mutant proteins. In vivo analyses demonstrated that both fr and fr(CR) mutant animals present analogous reduction of embryonic viability, similar histologic aberrations at the level of the skin, and a significant decrease in the activity of ENaC in the distal colon compared with their control littermates. Hairless rats additionally had dehydration defects in skin and intestine and significant reduction in the body weight. In conclusion, we provided molecular and functional evidence that CAP1/Prss8 mutations are accountable for the defects in fr and fr(CR) animals, and we furthermore demonstrate a decreased function of the CAP1/Prss8 mutant proteins. Therefore, fr and fr(CR) animals are suitable models to investigate the consequences of CAP1/Prss8 action on its target proteins in the whole organism.

Chondrodysplasia and Abnormal Joint Development Associated with Mutations in IMPAD1, Encoding the Golgi-Resident Nucleotide Phosphatase, gPAPP.

We used whole-exome sequencing to study three individuals with a distinct condition characterized by short stature, chondrodysplasia with brachydactyly, congenital joint dislocations, cleft palate, and facial dysmorphism. Affected individuals carried homozygous missense mutations in IMPAD1, the gene coding for gPAPP, a Golgi-resident nucleotide phosphatase that hydrolyzes phosphoadenosine phosphate (PAP), the byproduct of sulfotransferase reactions, to AMP. The mutations affected residues in or adjacent to the phosphatase active site and are predicted to impair enzyme activity. A fourth unrelated patient was subsequently found to be homozygous for a premature termination codon in IMPAD1. Impad1 inactivation in mice has previously been shown to produce chondrodysplasia with abnormal joint formation and impaired proteoglycan sulfation. The human chondrodysplasia associated with gPAPP deficiency joins a growing number of skeletoarticular conditions associated with defective synthesis of sulfated proteoglycans, highlighting the importance of proteoglycans in the development of skeletal elements and joints.

Desarrollo de biomarcadores del grado de exposición y activación para la evaluación de la neurotoxicidad de la MDMA en humanos

La 3,4-Metilendioximetanfetamina (MDMA, éxtasis) es un derivado anfetamínico sintético ampliamente usado como droga recreativa, que produce neurotoxicidad serotonérgica en animales y posiblemente también en humanos. El mecanismo subyacente de neurotoxicidad, incluye la formación de especies reactivas de oxigeno (ROS), pero la fuente de generación de estos es un punto de controversia. Se postula que la neurotoxicidad inducida por la MDMA es mediada por la formación de metabolitos bioreactivos. Específicamente, los metabolitos primarios de tipo catecol, la 3,4- dihidroximetanfetamina (HHMA) y la 3,4-dihidroxianfetamina (HHA), que luego dan lugar a la formación de conjugados con el glutatión y la N-acetilcisteína, y que conservan la capacidad de entrar en el ciclo redox y presentan neurotoxicidad serotonérgica en ratas. Aunque la presencia de dichos metabolitos se demostró recientemente en microdialisados de cerebros de ratas, su formación en humanos no se ha reportado aun. Este trabajo describe la detección de N-acetil-cisteína-HHMA (NAC-HHMA) y N-acetil-cisteína-HHA (NAC-HHA) en orina humana de 15 consumidores recreacionales de MDMA (1.5 mg/kg) en un entorno controlado. Los resultados revelan que en las primeras 4 horas después del consumo de MDMA aproximadamente el 0.002% de la dosis administrada es recuperada como aductos tioéter. Los polimorfismos genéticos en la expresión de las enzimas CYP2D6 y COMT, que en conjunto son las principales determinantes de los niveles estables de HHMA y HHA, posiblemente expliquen la variabilidad interindividual observada en la recuperación de la NAC-HHMA y la NAC-HHA en orina. Resumiendo, por primera vez se demuestra la formación de aductos tioéteres neurotóxicos de la MDMA en humanos. Estos resultados apoyan la hipótesis de que la bioactivación de la MDMA a metabolitos neurotóxicos es el mecanismo relevante para la generación de la neurotoxicidad en humanos.

Participació del receptor cannabinoide CB1 en les propietats de les drogues psicoestimulants

L'objectiu d'aquest projecte ha estat l'estudi de la interacció entre el sistema cannabinoide i l’èxtasi. En primer lloc es va observar l'efecte de l'èxtasi sobre la dependència física que produeixen els cannabinoides, en concret el Delta9-Tethahidrocannabinol, principal principi actiu de la marihuana. Per això vam administrar crònicament ratolins amb THC fins que es van fer depenents a la droga i se’ls hi va desencadenar una síndrome d’abstinència. Els signes físics que mostra un individu quan se li retira una droga indiquen la dependència que l'individu té per aquesta droga. Vam observar que l'èxtasi era capaç de disminuir els efectes de la síndrome d'abstinència a cannabinoides. En segon lloc vam estudiar la participació del sistema cannabinoide endogen, en concret el receptor CB1 en les propietats farmacològiques i addictives de l’èxtasi. Per això vam fer servir ratolins sense el receptor CB1 i vam observar les diferències en els efectes de l’èxtasi respecte animals normals. Per això vam observar l’activitat locomotora, la temperatura, l’ansietat i els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. En animals normals l’èxtasi produeix un augment tant en la locomoció com en la temperatura, tanmateix, aquest augment es veu disminuït en els animals sense receptor CB1. També vam observar els efectes ens els efectes de recompensa primària de l’èxtasi en ambdós genotips. La recompensa primària es refereix a quant li agrada un individu un estímul. No vam observar diferències entre animals knockout pel receptor CB1 i animals normals. També vam analitzar els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. Els efectes reforçants d’una droga indiquen quant vol un individu aconseguir al droga. Vam observar que malgrat els efectes de recompensa primària resten intactes en els animals CB1 knockout, aquest animals no estan reforçats per l’èxtasi. Així, als animals CB1 knockout els hi agrada l’èxtasi però no fan cap esforç per aconseguir-lo. Per tant, el receptor CB1 regula els efectes sobre la locomoció, la temperatura i el reforç produïts per l’èxtasi.

Preparació, estudi estructural i aplicabilitat de derivats de Poli-(4R)-hidroxi-L-prolina a la separació d’enantiòmers per tècniques cromatogràfiques o relacionades

La separació d’enantiòmers (isòmers òptics) és molt important en molts diversos camps, com les síntesis quirals, biologia, i en el camp de la farmacologia especialment. És per això, que es fa necessari de disposar de tècniques i mètodes analítics ràpids, fiables i sensibles per a la separació d’enantiòmers. La present tesi s’emmarca en el camp de la separació d’enantiòmers, concretament en la preparació de fases estacionàries quirals per al seu ús en cromatografia liquida. En aquest sentit, s’ha desenvolupat la síntesi i caracterització de molècules polimèriques quirals derivades de l’aminoàcid L-prolina que incorporades en matrius de gel de sílice poden constituïr columnes quirals per a la separació d’enantiòmers per cromatografia liquida. S’han estudiat les característiques enantioselectives d’aquests nous materials en la separació de molècules quirals, trobant-se ésser satisfactòriament enantioselectius. L’interès que suscita l’obtenció d’enantiòmers a gran escala fa que la recerca s’orienti a la recerca de materials amb elevada capacitat de càrrega, és a dir, que puguin donar lloc a la separació d’elevades quantitats d’enantiòmers. Amb aquesta finalitat s’han dut a terme assaigs de capacitat de càrrega, que han posat de manifest la possible aplicació d’aquests materials a la separació preparativa d’enantiòmers. També s’ha parat especial atenció a l’estudi de les característiques de la matriu de gel de sílice, assajant-se altres materials de sílice més porosos i que permeten així treballar amb fluxos més elevats tot reduint-ne el temps d’anàlisi i els costos associats a la separació preparativa d’enantiòmers. L'estudi conformacional d'aquests nous selectors també ha estat contemplat per tal d'explicar l'enantioselectivitat específica que s'observa en certs dissolvents orgànics en els qual es duu a terme la separació dels enantiòmers.

Picking the Right Budget Constraint for Scotland

This position paper considers the devolution of further fiscal powers to the Scottish Parliament in the context of the objectives and remit of the Smith Commission. The argument builds on our discussion of fiscal decentralization made in our previous published work on this topic. We ask what sort of budget constraint the Scottish Parliament should operate with. A soft budget constraint (SBC) allows the Scottish Parliament to spend without having to consider all of the tax and, therefore, political consequences, of that spending, which is effectively the position at the moment. The incentives to promote economic growth through fiscal policy – on both the tax and spending sides are weak to non-existent. This is what the Scotland Act, 1998, and the continuing use of the Barnett block grant, gave Scotland. Now other budget constraints are being discussed – those of the Calman Commission (2009) and the Scotland Act (2012), as well as the ones offered in 2014 by the various political parties – Scottish Conservatives, Scottish Greens, Scottish Labour, the Scottish Liberal Democrats and the Scottish Government. There is also the budget constraint designed by the Holtham Commission (2010) for Wales that could just as well be used in Scotland. We examine to what extent these offer the hard budget constraint (HBC) that would bring tax policy firmly into the realm of Scottish politics, asking the Scottish electorate and Parliament to consider the costs to them of increasing spending in terms of higher taxes; or the benefits to them of using public spending to grow the tax base and own-sourced taxes? The hardest budget constraint of all is offered by independence but, as is now known, a clear majority of those who voted in the referendum did not vote for this form of budget constraint. Rather they voted for a significant further devolution of fiscal powers while remaining within a political and monetary union with the rest of the UK, with the risk pooling and revenue sharing that this implies. It is not surprising therefore that none of the budget constraints on offer, apart from the SNP’s, come close to the HBC of independence. However, the almost 25% fall in the price of oil since the referendum, a resource stream so central to the SNP’s economic policy making, underscores why there is a need for a trade off between a HBC and risk pooling and revenue sharing. Ranked according to the desirable characteristic of offering something approaching a HBC the least desirable are those of the Calman Commission, the Scotland Act, 2012, and Scottish Labour. In all of these the ‘elasticity’ of the block grant in the face of failure to grow the Scottish tax base is either not defined or is very elastic – meaning that the risk of failure is shuffled off to taxpayers outside of Scotland. The degree of HBC in the Scottish Conservative, Scottish Greens and Scottish Liberal Democrats proposals are much more desirable from an economic growth point of view, the latter even embracing the HBC proposed by the Holtham Commission that combines serious tax policy with welfare support in the long-run. We judge that the budget constraint in the SNP’s proposals is too hard as it does not allow for continuation of the ‘welfare union’ in the UK. We also consider that in the case of a generalized UK economic slow requiring a fiscal stimulus that the Scottish Parliament be allowed increased borrowing to be repaid in the next economic upturn.

A robust genomic signature for the detection of colorectal cancer patients with microsatellite instability phenotype and high mutation frequency.

Microsatellite instability (MSI) occurs in 10-20% of colorectal tumours and is associated with good prognosis. Here we describe the development and validation of a genomic signature that identifies colorectal cancer patients with MSI caused by DNA mismatch repair deficiency with high accuracy. Microsatellite status for 276 stage II and III colorectal tumours has been determined. Full-genome expression data was used to identify genes that correlate with MSI status. A subset of these samples (n = 73) had sequencing data for 615 genes available. An MSI gene signature of 64 genes was developed and validated in two independent validation sets: the first consisting of frozen samples from 132 stage II patients; and the second consisting of FFPE samples from the PETACC-3 trial (n = 625). The 64-gene MSI signature identified MSI patients in the first validation set with a sensitivity of 90.3% and an overall accuracy of 84.8%, with an AUC of 0.942 (95% CI, 0.888-0.975). In the second validation, the signature also showed excellent performance, with a sensitivity 94.3% and an overall accuracy of 90.6%, with an AUC of 0.965 (95% CI, 0.943-0.988). Besides correct identification of MSI patients, the gene signature identified a group of MSI-like patients that were MSS by standard assessment but MSI by signature assessment. The MSI-signature could be linked to a deficient MMR phenotype, as both MSI and MSI-like patients showed a high mutation frequency (8.2% and 6.4% of 615 genes assayed, respectively) as compared to patients classified as MSS (1.6% mutation frequency). The MSI signature showed prognostic power in stage II patients (n = 215) with a hazard ratio of 0.252 (p = 0.0145). Patients with an MSI-like phenotype had also an improved survival when compared to MSS patients. The MSI signature was translated to a diagnostic microarray and technically and clinically validated in FFPE and frozen samples.

Ciencia, industria e ideología en la Cataluña del siglo XX: el Instituto Ravetllat-Pla en Sudamérica entre 1924 y 1936

En 1923, Ramón Plá i Armengol (1880-1958) fundó el Instituto Ravetllat-Pla para la comercialización y producción de dos productos antituberculosos (Hemo-Antitoxina y Suero Ravetllat-Pla) fundamentados en una teoría heterodoxa postulada por el veterinario Joaquim Ravetllat i Estech (1871-1923). A través del instituto creó una gran red internacional científico-comercial principalmente en Latinoamérica. Plá i Armengol fue doctor en medicina y participó activamente en la lucha antituberculosa en Cataluña sin dejar de lado su militancia socialista. A través de estos dos productos, logró crear un mercado que se sustentaba en una teoría heterodoxa que integraban sus principios e ideología.