46 research outputs found
Allergic Diseases
The present Edition "Allergic diseases - highlights in the clinic, mechanisms and treatment" aims to present some recent aspects related to one of the most prevalent daily clinical expression disease. The effort of a group of outstanding experts from many countries reflects a set of scientific studies very promising for a better clinical care and also to the treatment and control of the allergy. This book provides a valuable reference text in several topics of the clinical allergy and basic issues related to the immune system response. The inflammatory reaction understanding in allergic disease is clearly evidenced, as well as new strategies for further researches
Encapsulation of Peanut Allergens with Bimetallic Metal-Phenolic Networks (MPNs) for Therapeutic Applications
The efficacy and safety of oral immunotherapy for food allergy is still an ongoing challenge. Plant-derived polyphenols have been shown to exhibit immunomodulatory action through their anti-inflammatory and antioxidant properties. This thesis explored a synthesis of dual-functional pH-responsive metal-phenolic networks (MPNs) encapsulated peanut allergens using plant phenolics as an immunomodulating “adjuvant”. The compatibility of ferric/ferrous (Fe3+/Fe2+) and zinc ion (Zn2+) with plant-derived phenolics, tannic acid (TA) and catechin hydrate (CTC), was investigated for the formation of stable MPN film and encapsulation of peanut crude protein. Using bovine serum albumin (BSA) as a template biomolecule, it was demonstrated that the concentration/molar ratio between different metal ions and between metal ions and phenolics, order of reagent addition, synthesis methods and pH change during the synthesis influenced the final colour, size, and overall surface charge of the particles. The optimum condition for each tested MPN system with the protein template tested varied significantly. In the two bimetallic systems, Fe3+ showed the strongest interaction with the other coordinating ions, and with phenolics, followed by Fe2+ and then Zn2+. The morphological and elemental analysis of the BSA-Fe2+/Zn2+-CTC MPN confirmed the spherical particles presented in clusters and that a significantly higher Fe2+ than Zn2+ presented in the bimetallic MPN system.
The selected bimetallic Fe2+/Zn2+-CTC MPN was implemented in the encapsulation of peanut crude protein with mixed molecular weight (MW) proteins and the major allergen, Ara h 1. More negatively charged nanoparticles were observed for the crude protein capsules compared to Ara h 1 capsules. The pH-responsive controlled release of the crude peanut-MPN capsules under the simulated gastric condition revealed that protein-MPN capsules with final pH of 6.3 were more stable than those with pH 3.9. The former had small amounts of residues remaining intact, whilst the latter dissociated completely after 2 hr digestion. The MPN capsules disassembled immediately after being exposed to the acidic condition and the dissociation rate was faster at pH 2 than pH 3. The released peanut protein was still immunoreactive.
The pH-responsive peanut-MPN capsules using the bimetallic system with immunomodulating plant polyphenols could be a prospective allergen delivery system for oral immunotherapy
Nutrients in Infancy
Infants are not just small adults; they have a complex set of nutrient requirements and interactions to account for the high metabolic rate, growth, immunological and cognitive development, etc. Each year there are 138 million births, including 30 million from the least developed countries, where health is most at risk. Nutrition during infancy establishes growth patterns and development which moderate short term and long term health and life expectancy. There is continuing progress in understanding the nutrient composition of breastmilk and the importance nutritious and timely complementary foods. Nutrients at particular risk in the first years of life are iron, iodine, and vitamins A and D. There are still gaps in our knowledge on the influence of maternal diet, body composition and nutritional status on breastmilk nutrients. Interaction of nutrients with the human microbiome and gastro-intestinal tract hormonal secretion are developing fields. While breastmilk remains the “gold standard of pediatric nutrition”, the provisions of nutrients providing for optimal health in infant formulae, including nutrients and probiotics remains an area of research. The assessment of body composition for research and clinical practice has progressed rapidly and is important in understanding later obesity. After six months of age, there are new issues of the interaction of weaning foods and later family foods with the maturing gastro-intestinal tract to promote health and growth. Infant nutrition is made more difficult (and interesting) by the many cultural beliefs related to feeding practices. Developments in all of these fields of research into pediatric nutrition will be explored in this special issue together with state of the art reviews
Determinaçao indireta de glúten usando métodos baseados em ADN : PCR e genosensores eletroquímicos
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Farmacia, Sección Departamental de Química Analítica, leída el 15-10-2015.Depto. de Química en Ciencias FarmacéuticasFac. de FarmaciaTRUEunpu
Determinación indirecta de gluten mediante métodos basados en la detección de ADN: PCR y genosensores electroquímicos
La enfermedad celíaca es una enteropatía autoinmune muy frecuente (1% de la población) que se produce en individuos genéticamente predispuestos como resultado de una respuesta inmune exacerbada contra un factor ambiental bien definido, el gluten. De esta forma, es importante que los enfermos celíacos no consuman alimentos que contienen gluten. Además, parece que el consumo de cantidades relativamente pequeñas de gluten durante largos períodos de tiempo se correlaciona con un aumento del riesgo de desarrollo de complicaciones de tipo autoinmune.Por lo tanto, la identificación de la presencia de gluten y su cuantificación en productos alimenticios son de primordial importancia, a la vez que un reto para los científicos, debido a la dificultad de su análisis. Hoy en día, la verificación analítica del cumplimiento de los requisitos de etiquetado y de detección de trigo en los productos alimenticios se realiza principalmente por métodos que detectan proteínas tipo inmunoensayo ligado a enzimas (ELISA). Sin embargo, a pesar de los enormes avances en la detección de proteínas de gluten, algunas de las limitaciones de los métodos existentes han fomentado el desarrollo de tecnologías alternativas. Así, los métodos basados en el ADN, como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), PCR en tiempo real o los sensores de ADN (también denominados genosensores), representan opciones atractivas. Todos ellos comparten una ventaja significativa: el analito en sí se puede amplificar y, por lo tanto, se pueden detectar cantidades extremadamente bajas del mismo. También la mayor estabilidad de las moléculas de ADN, en comparación con las proteínas, los hace métodos muy convenientes, especialmente para su aplicación al análisis de alimentos procesados. Sin embargo, la enorme complejidad del genoma del trigo (probablemente el más complejo de las especies vegetales domesticadas), junto con su gran variabilidad genética lo convierten en una tarea desafiante a la vez que de enorme interés. En general, los métodos basados en la detección de ADN se utilizan principalmente como herramientas de cribado para detectar la presencia de alimentos alergénicos, pero la PCR y los genosensores ofrecen una alternativa de alta sensibilidad y especificidad frente a los métodos ELISA, también con fines de cuantificación. Además, los métodos ELISA y PCR analizan diferentes tipos de analitos, de modo que un resultado positivo en ambos ensayos representa una evidencia casi absoluta de que el alérgeno está presente.Debido a las ventajas de los métodos de ADN para la detección de trigo en alimentos, en la última década han surgido varios métodos de PCR y PCR en tiempo real, aunque la mayoría no alcanzan la sensibilidad necesaria. Una alternativa más sencilla y económica la constituyen los biosensores. Además de los métodos de PCR, los genosensores o sensores de ADN, en especial los genosensores electroquímicos, son una alternativa en la detección de ADN por su relativa simplicidad, bajo coste de la instrumentación, la posibilidad del análisis en línea, o diseño de equipos miniaturizados y portátiles. Sin embargo su aplicación para la detección de trigo en alimentos está sin explotar. La Tesis Doctoral se centra en la detección indirecta de gluten empleando secuencias de ADN específicas de cereales dañinos para enfermos celiacos, como alternativa a los métodos de detección de proteínas. Se realizó una búsqueda de las secuencias de ADN relacionadas con los cereales tóxicos para los enfermos celíacos adecuadas para emplearlas como analito. Se caracterizó ampliamente el comportamiento de tres secuencias de ADN por PCR en tiempo real y se evaluaron críticamente, obteniéndose con todas ellas una sensibilidad notablemente superior a la mencionada en la literatura hasta el momento (<20 ppm), cumpliendo con los requisitos impuestos por la legislación vigente. Se constató una fuerte influencia de la matriz en los resultados obtenidos, siendo las matrices de arroz y maíz las que ofrecieron las mejores prestaciones analíticas. Este hallazgo apunta a la necesidad de adecuar la matriz de los patrones a la de la muestra para evitar desviaciones negativas o positivas del valor verdadero. La secuencia de oligonucleótidos que codifica el péptido inmunodominante de la gliadina fue la que suministró los mejores resultados, motivo por el cual se diseñó un genosensor electroquímico para su detección, el primero específicamente diseñado para el análisis de gluten. Al contrario que para el caso de otros genosensores electroquímicos, la detección de fragmentos amplificados por PCR de muestras reales se pudo realizar sin ningún tipo de purificación previa de los amplicones y permitió cuantificar 15 pg de ADN de trigo o 0.001% de trigo en matriz de arroz, una detectabilidad que rivaliza directamente con los métodos más sensibles de PCR en tiempo real. El genosensor permitió la determinación de ADN de todos los cereales tóxicos incluida la avena mientras que no mostró reactividad cruzada con otras especies seguras como arroz y soja. Para disponer de un método específico de trigo, la selectividad del sensor fue modificada mediante el uso de sondas estructuradas que permitieron la detección selectiva de trigo frente a otros cereales filogenéticamente relacionados (cebada, centeno, avena) sin comprometer en gran medida las características analíticas del genosensor diseñado. Por último se exploró el método de análisis de curvas de disociación de alta resolución (HRM de sus siglas en inglés, high resolution melting) para su aplicación en la identificación de cereales tóxicos, pudiéndose discriminar el tipo de cereal del que proviene el gluten presente en una muestra. En definitiva, los métodos propuestos en este trabajo, una vez caracterizados y optimizados, suponen un avance en la detección de gluten a través de secuencias de ADN específicas de trigo y constituyen sistemas pioneros en un campo que está aún por explorar, pero que tiene enormes posibilidades de desarrollo
Biosensors for Diagnosis and Monitoring
Biosensor technologies have received a great amount of interest in recent decades, and this has especially been the case in recent years due to the health alert caused by the COVID-19 pandemic. The sensor platform market has grown in recent decades, and the COVID-19 outbreak has led to an increase in the demand for home diagnostics and point-of-care systems. With the evolution of biosensor technology towards portable platforms with a lower cost on-site analysis and a rapid selective and sensitive response, a larger market has opened up for this technology. The evolution of biosensor systems has the opportunity to change classic analysis towards real-time and in situ detection systems, with platforms such as point-of-care and wearables as well as implantable sensors to decentralize chemical and biological analysis, thus reducing industrial and medical costs. This book is dedicated to all the research related to biosensor technologies. Reviews, perspective articles, and research articles in different biosensing areas such as wearable sensors, point-of-care platforms, and pathogen detection for biomedical applications as well as environmental monitoring will introduce the reader to these relevant topics. This book is aimed at scientists and professionals working in the field of biosensors and also provides essential knowledge for students who want to enter the field
Antioxidant and DPPH-Scavenging Activities of Compounds and Ethanolic Extract of the Leaf and Twigs of Caesalpinia bonduc L. Roxb.
Antioxidant effects of ethanolic extract of Caesalpinia bonduc and its isolated bioactive compounds were evaluated in vitro. The compounds included two new cassanediterpenes, 1α,7α-diacetoxy-5α,6β-dihydroxyl-cass-14(15)-epoxy-16,12-olide (1)and 12α-ethoxyl-1α,14β-diacetoxy-2α,5α-dihydroxyl cass-13(15)-en-16,12-olide(2); and others, bonducellin (3), 7,4’-dihydroxy-3,11-dehydrohomoisoflavanone (4), daucosterol (5), luteolin (6), quercetin-3-methyl ether (7) and kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1Ç2)-β-D-xylopyranoside (8). The antioxidant properties of the extract and compounds were assessed by the measurement of the total phenolic content, ascorbic acid content, total antioxidant capacity and 1-1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) and hydrogen peroxide radicals scavenging activities.Compounds 3, 6, 7 and ethanolic extract had DPPH scavenging activities with IC50 values of 186, 75, 17 and 102 μg/ml respectively when compared to vitamin C with 15 μg/ml. On the other hand, no significant results were obtained for hydrogen peroxide radical. In addition, compound 7 has the highest phenolic content of 0.81±0.01 mg/ml of gallic acid equivalent while compound 8 showed the highest total antioxidant capacity with 254.31±3.54 and 199.82±2.78 μg/ml gallic and ascorbic acid equivalent respectively. Compound 4 and ethanolic extract showed a high ascorbic acid content of 2.26±0.01 and 6.78±0.03 mg/ml respectively.The results obtained showed the antioxidant activity of the ethanolic extract of C. bonduc and deduced that this activity was mediated by its isolated bioactive
compounds