Cardiovascular gene therapy: an application of HIF-1α gene

Currently gene therapy is mostly focused on cancer treatment trials, cardiovascular and infectious diseases. Nowadays gene therapy for cardiovascular diseases is recognised thanks to successful clinical trials that have used mainly genes encoding proangiogenic citokines,eg vascular endothelial growth factor (VEGF), fibroblast growth factor (FGF), hepatic growth factor (HGF). Progress in gene therapy of cardiovascular diseases needs not only basic studies for “new” genes, but also needs good prepeared clinical trials. Hipoxia inducible factor (HIF-1) is a physiological regulator of processes related to angiogenesis with a potential therapeutic meaning. A protein encoded by HIF-1a activates groups of genes responsible for preservation of oxygen homeostasis, activation of angiogenesis, erythropoiesis, regulation of glucose metabolism. There are known preliminary studies describing that gene HIF-1a is used in therapy of cardiovascular diseases. Animal trials and first clinic tests point out that administration of gene preparation HIF-1a efficiently induces neovascularization in ischemic tissues . Further research will indicate if gene HIF will be useful in treating cardiovascular diseases and if yes then in what period of time we will get such a result.Obecnie terapiaę genową chorób naczyniowo-sercowych ocenia się głównie dzięki pomyślnym próbom klinicznym opierającym się na wykorzystaniu głównie cytokin proangiogennych, przede wszystkim naczyniowośródbłonkowego czynnika wzrostu (VEGF), fibroblastycznego czynnika wzrostu (FGF) czy hepatocytarnego czynnika wzrostu (HGF). Dalszy postęp wymaga kontynuowania prac podstawowych nad poszukiwaniem „nowych” genów, na przykładprowadzenia dobrze przygotowanych (randomizowanych) badań klinicznych. Czynnik transkrypcyjny indukowany przez hipoksję (HIF-1α) jest fizjologicznym regulatorem procesów związanych z angiogenezą o potencjanym znaczeniu terapeutycznym. Białko kodowane przez HIF-1α aktywuje grupy genów decydujących o utrzymaniu homeostazy tlenu, aktywacji angiogenezy, erytropoezy czy regulujacych procesami metabolizmu glukozy. Znane są wstępne wyniki prac eksperymentalnych wykorzystania genu HIF-1α w terapii chorób naczyniowo-sercowych. Wyniki badań przeprowadzonych na zwierzętach pierwszych prób klinicznych wskazują, iż podawany w postaci preparatu genowego HIF-1α efektywnie indukuje w niedokrwionych tkankach proces neowaskularyzacji. Dalsze badania wskażą, czy i w jakim czasie preparat genu HIF-1α będzie użyteczny dla terapii chorób naczyniowo-sercowych

Structure-reactivity study of O-tosyl Cinchona alkaloids in their new synthesis and in hydrolysis to 9-epibases : unexpected formation of cinchonicine enol tosylate accelerated by microwave activation

New methods for O - tosylation of the natural Cinchona alkaloids have been discovered as a biphasic processes with Bu 3 N as a catalyst. The optimized excess of tosy l chloride , necessary for transformation of each of the four alkaloid s into O - tosy l derivative , decreases in the following order : quinine, quinidine, cinchonidine and cinchonine . The same decreasing order has been noticed for the hy drolysis rate of the appropriate tosylates to 9 - epibases . D iffic ult conversion of O - tosy lcinchonine in the hydrolytic medium of aq ueous tarta ric acid gives 9 - epicinchonine together with parallel formation of cinchonicine enol tosylate. The latter product is obtained as the main when both cinchonine and cinchonidine tosylates react in the presence of salicylic acid under controlled microwave heating . On the basis of X - ray structure of the new alkene product, the stereoselective syn - E2 quinuclidine ring opening process , competing to the S N 2 hydrolysis is postulated for this transformation

Charakterystyka hydrologiczna zlewni rzeki Ciemięgi

Based on the materials collected in 1956–2017 by the Department of Hydrology MCSU, conditions of groundwater resources formation, surface runoff, spring discharge, outflow and water quality in the Ciemięga River catchment, located in the northern part of Lublin Upland, have been presented in the paper. Hydrological analysis has been based on diurnal water stages and river discharges collected in 1981–2017. Water resources in the catchment have been changing in multiannual rhythm. Mean annual discharge was 0.53 m3∙s-1, what corresponded to 3.46 dm3∙s-1∙km2 specific runoff and 109 mm runoff index. High groundwater feeding formed by inflow of water from several springs of discharge of 10–80 dm3∙s-1 influences the equalization of the river discharge in the lower course. Surface runoff, despite considerable slope reduction, is observed relatively seldom, and reach the highest values in the period of snow-melting flow on the frozen ground. Runoff value for the Ciemięga River catchment is below the mean for Lublin Upland and for Poland.Na podstawie materiałów zbieranych w latach 1956–2017 przez pracowników Zakładu Hydrologii UMCS w pracy przedstawiono warunki tworzenia się zasobów wód podziemnych, spływu powierzchniowego, wydajności źródeł, odpływu i bilansu wodnego w zlewni Ciemięgi położonej w północnej części Wyżyny Lubelskiej. Analizę hydrologiczną oparto na dobowych stanach i przepływach z lat 1981–2017. Zasoby wodne zlewni zmieniały się w cyklu wieloletnim, z wyraźnie zaznaczonym rytmem sezonowym. Średni roczny przepływ wyniósł 0,53 m3∙s-1, co odpowiada odpływowi jednostkowemu 3,46 dm3∙s-1∙km2 i warstwie odpływu 109 mm. Wysokie zasilanie podziemne, kształtowane przez dopływ wody z kilku źródeł o wydajnościach 10–80 dm3∙s-1, warunkuje wyrównanie przepływów w dolnym biegu rzeki. Spływ powierzchniowy (mimo znacznych spadków terenu) pojawia się stosunkowo rzadko, najwyższe wartości osiągając w okresie spływu wód roztopowych po zamarzniętym gruncie. Wielkość odpływu ze zlewni Ciemięgi utrzymuje się poniżej średniej dla Wyżyny Lubelskiej i Polski

Warunki kształtowania się odpływu w zlewni Czechówki

Hydrologic characteristics of the Czechówka River, which catchment (80.1 km2) is located in eastern part of the Nałęczów Plateau, subregion of the Lublin Upland, has been presented in the paper. This is the area of the vivid loessial relief, with typical ravines, steep slopes and fl at plateaus. In the middle part of the catchment, in the bottom of the Czechówka River valley, deep wells of the groundwater intake “Sławinek” have been exploited since the March, 1961. In the fi rst years of its functioning, decay of the river discharge was observed in the zone of intake impact. Since the beginning of the 21st century, the Czechówka River discharge has been persisted in the whole course of the river, which resulted from lower exploitation of the groundwater resources and occurrence of years of higher precipitation. The main purpose of the paper is hydrological description of the Czechówka River, especially in the aspect of discharge changes as the result of strong human impact. Data concerning hydrogeological and hydrological situation of the Czechówka River, collected since the half of the 20th century were the basis for the research. In 2002 observations started in water gauge close to the UMCS Botanical Garden in Lublin (the catchment of 61 km2 area). Mean discharge of the Czechówka River in 2003–2017 was 0.088 m3·s–1, and specifi c runoff was only 1.44 dm3·s–1·km2. Water resources of the Czechówka River are signifi cant for municipal water provision. Exploitation of groundwater resources determines the character of hydrodynamic balance, feeding of river valleys and channels by groundwaters, seepage of river waters into the ground, and spring occurrence and discharge of the Czechówka River.W pracy przedstawiono charakterystykę hydrologiczną Czechówki, której zlewnia (80,1 km2) położona jest we wschodniej części Płaskowyżu Nałęczowskiego, subregionu Wyżyny Lubelskiej. Jest to teren o żywej rzeźbie lessowej, z typowymi wąwozami, stromymi zboczami i zrównaniami wierzchowinowymi. W środkowej części zlewni, w dnie doliny Czechówki, wybudowane zostały studnie głębinowe ujęcia „Sławinek”, oddane do eksploatacji w marcu 1961 r. W pierwszych latach jego funkcjonowania stwierdzano zanik przepływu rzeki w obszarze oddziaływania ujęcia. Od początku XXI w., przy zdecydowanie mniejszej eksploatacji wód podziemnych i wyższych opadach atmosferycznych, przepływ Czechówki utrzymywał się na całej długości rzeki. Celem pracy jest charakterystyka hydrologiczna Czechówki, a szczególnie zmian przepływu wynikających z narastającej antropopresji. Podstawę opracowania stanowiły zbierane od połowy XX w. dane hydrologiczne i hydrogeologiczne. W 2002 r. uruchomiono stacjonarne obserwacje wodowskazowe w przekroju zamykającym zlewnię o powierzchni 61 km2 przy Ogrodzie Botanicznym UMCS. Średni przepływ Czechówki w latach 2003–2017 wynosił 0,088 m3·s–1, a odpływ jednostkowy tylko 1,44 dm3·s–1·km2. Zasoby wodne Czechówki mają istotne znaczenie w zaopatrzeniu w wodę Lublina. Wielkość eksploatacji zasobów wody decyduje o charakterze równowagi hydrodynamicznej, o zasilaniu wodami podziemnymi dolin i koryt rzecznych, ewentualnie o ucieczce wody powierzchniowej do podziemia, a także o funkcjonowaniu źródeł i przepływie Czechówki

Czynność osi GH/IGF-I, stężenie hormonów kalciotropowych we krwi oraz gęstość mineralna kości u młodych osób z przewlekłym wirusowym zapaleniem wątroby

Introduction: Chronic liver disease caused by HBV and HCV infections, due to its great prevalence and serious medical consequences, is at the present time a significant clinical problem. An impaired liver function can provoke severe disturbances in calcium and phosphorus homeostasis, and consequently in the bone metabolism resulting in hepatic osteodystrophy. The aim of this study was to determine whether there are significant differences in bone mineral density (BMD) and/or circadian levels of hormones connected with bone metabolism and bone turnover markers in patients with chronic viral hepatitis. Material and methods: Circadian levels (AUC, area under the curve) of GH, IGF-I, IGFBP-3, osteocalcin (BGLAP), C-terminal telopeptide of type I collagen (ICTP), PTH, 25(OH)D, total calcium and total phosporus were measured in the blood of members of the study group (n = 80). BMD was assessed using the dual-energy X-ray absorptiometry method of the L2-L4 lumbar spine. Data was compared to that of healthy individuals (n = 40). Results: BMD (1.05 g/cm3 vs. 1.20 g/cm3), total calcium concentration (2.20 mmol/L vs. 2.45 mmol/L), total phosphorus concentration (1.06 mmol/L vs. 1.33 mmol/L), IGF-I (AUC 3,982.32 ng/mL vs. 5,167.61 ng/mL), IGFBP-3 (AUC 725.09 ng/L vs. 944.35 ng/L), 25(OH)D (AUC 356.35 ng/mL vs. 767.53 ng/mL) and BGLAP (AUC 161.39 ng/L vs. 298 ng/L) were lower in the study group. GH (AUC 88.3 ng/mL vs. 48.04 ng/mL), iPTH (AUC 1,201.94 pg/mL vs. 711.73 pg/mL) and ICTP (AUC 104.30 μg/L vs. 54.49 μg/L) were higher in patients with hepatitis. Positive correlations were noted between bone mineral density and IGF-I, IGFBP-3, and BGLAP levels. Conclusions: Chronic viral hepatitis causes a decrease in bone mineral density. Impaired liver function disrupts homeostasis of the calcium– vitamin D–parathyroid hormone axis and provokes secondary hyperparathyroidism. Chronic viral hepatitis induces a decrease in the synthesis of IGF-I and IGFBP-3 and an increase in GH secretion. Hepatic osteodystrophy is probably caused by both changes in calciotropic hormones as well as in the somatotropin hormone axis.Wstęp: Przewlekłe zakażenia HBV i HCV są obecnie znaczącym problemem klinicznym. W wyniku zaburzeń czynności wątroby może dochodzić do zaburzeń w homeostazie wapnia i fosforu oraz w metabolizmie kostnym prowadzących do osteodystrofii wątrobowej. Celem badania była ocena gęstości mineralnej kości (BMD), okołodobowych stężeń hormonów związanych z metabolizmem kości oraz markerów obrotu kostnego u chorych na przewlekłe wirusowe zapalenie wątroby. Materiał i metody: W grupie badanej (n = 80) oznaczano we krwi okołodobowe stężenia (AUC, area under the curve [pole pod krzywą]) GH, IGF-I, IGFBP-3, osteokalcyny (BGLAP), C-terminalnego telopeptydu kolagenu typu I (ICTP), PTH, 25(OH)D, całkowitego wapnia oraz fosforu. BMD (L2-L4) oceniono z użyciem DEXA. Dane porównano ze zdrową grupą kontrolną (n = 40). Wyniki: BMD (1,05 g/cm3 vs. 1,20 g/cm3), stężenia wapnia (2,20 mmol/l vs. 2,45 mmol/l) i fosforu (1,06 mmol/l vs. 1,33 mmol/l), IGF-I (AUC 3982,32 ng/ml vs. 5167,61 ng/ml), IGFBP-3 (AUC 725,09 ng/l vs. 944,35 ng/l), 25(OH)D (AUC 356,35 ng/ml vs. 767,53 ng/ml), BGLAP (AUC 161,39 ng/l vs. 298 ng/l) okazały się niższe w grupie badanej niż w grupie kontrolnej, zaś stężenia GH (AUC 88,3 ng/ml vs. 48,04 ng/ml), PTH (AUC 1201,94 pg/ml vs. 711,73 pg/ml) i ICTP (AUC 104,30 μg/l vs. 54,49 μg/l) były większe u osób z zapaleniem wątroby. Stwierdzono dodatnią korelację między BMD a stężeniami IGF-I, IGFBP-3 oraz BGLAP. Wnioski: Przewlekłe wirusowe zapalenie wątroby prowadzi do zmniejszenia gęstości mineralnej kości. Upośledzona funkcja wątroby zakłóca homeostazę wapnia, witaminy D, PTH, prowadzi do wtórnej nadczynności przytarczyc. Dochodzi do zmniejszenia syntezy IGF-I i IGFBP-3 oraz do zwiększenia wydzielania GH. Osteodystrofia wątrobowa jest prawdopodobnie spowodowana zarówno poprzez zmiany stężenia hormonów kalciotropowych, jak i zaburzenia funkcjonowania osi somatotropinowej

Koncepcje zrównoważonego miasta warunkiem wzrostu poziomu jakości życia

The  aim  of  the  article  wasto  analyze  new  concepts  for  urban  development.  The  article uses  data  and  forecasts  regarding  economic  development,  population,  social  well-being index and ecological footprint. European cities are successfully implementing elements of sustainable  concepts,  but  these  measures  are  not  enough.  Above  all,  there  is  a  lack  of  a systemic  approach  to  tackling  the  challenges  of  21st  century  cities.  For  this  reason, actions  are  taken  only  at  the  fragmentary  level,  which  limits  the  possibilities  of  full development   of   urban   centers.   Modern   cities   face   many   social,   economic   and environmental  problems.  By  2050,  almost  7  billion  people  will  live  in  cities.  The progressing  urbanization  process  can  be  seen  on  all  continents.  In  North  America,  this rate  exceeds  80%  and  should  be  expected  to  increase  further.  The  solution  may  be  pro-ecological  development  concepts  that  imply  an  improvement  in  the  quality  of  life  of society, economic development and environmental protection.Celem artykułu było przeanalizowanie nowych koncepcji rozwoju miast. W artykule wykorzystano dane i prognozy dotyczące rozwoju ekonomicznego, liczby ludności, wskaźnika dobrobytu społecznego oraz śladu ekologicznego. Europejskie miasta z powodzeniem wdrażają elementy zrównoważonych koncepcji, jednak działania te są niewystarczające. Brakuje przede wszystkim systemowego podejścia do walki z wyzwaniami miast XXI wieku. Z tego powodu podejmowane działania mają charakter fragmentaryczny, co ogranicza możliwości pełnego rozwoju ośrodków miejskich. Współczesne miasta borykają się z wieloma problemami w sferze społecznej, gospodarczej i środowiskowej. Do 2050 r. w miastach mieszkać będzie niemal 7 mld ludzi. Postępujący proces urbanizacji można zauważyć na wszystkich kontynentach. W Ameryce Północnej wskaźnik ten przekracza 80% i należy spodziewać się jego dalszego wzrostu.Wprowadzane rozwiązania mogą wspierać implementację proekologicznych koncepcji rozwoju, które mają wpływ na poprawę jakości życia społeczeństwa, rozwój gospodarczy oraz ochronę środowiska naturalnego. Klasyfikacja JEL: O18; O25; O3