CartoCell, a high-content pipeline for 3D image analysis, unveils cell morphology patterns in epithelia

Decades of research have not yet fully explained the mechanisms of epithelial self-organization and 3D packing. Single-cell analysis of large 3D epithelial libraries is crucial for understanding the assembly and function of whole tissues. Combining 3D epithelial imaging with advanced deep-learning segmentation methods is essential for enabling this high-content analysis. We introduce CartoCell, a deep-learning-based pipeline that uses small datasets to generate accurate labels for hundreds of whole 3D epithelial cysts. Our method detects the realistic morphology of epithelial cells and their contacts in the 3D structure of the tissue. CartoCell enables the quantification of geometric and packing features at the cellular level. Our single-cell cartography approach then maps the distribution of these features on 2D plots and 3D surface maps, revealing cell morphology patterns in epithelial cysts. Additionally, we show that CartoCell can be adapted to other types of epithelial tissues.Ministerio de Ciencia e Innovación PID2019-103900GB-I00, PID2020-120367GB-I00, PID2021-126701OB-I00Junta de Andalucía US-1380953, PY18-631Ministerio de Economía y Competitividad BES-2022-07778

CartoCell, a high-content pipeline for 3D image analysis, unveils cell morphology patterns in epithelia

Decades of research have not yet fully explained the mechanisms of epithelial self-organization and 3D packing. Single-cell analysis of large 3D epithelial libraries is crucial for understanding the assembly and function of whole tissues. Combining 3D epithelial imaging with advanced deep-learning segmentation methods is essential for enabling this high-content analysis. We introduce CartoCell, a deep-learning-based pipeline that uses small datasets to generate accurate labels for hundreds of whole 3D epithelial cysts. Our method detects the realistic morphology of epithelial cells and their contacts in the 3D structure of the tissue. CartoCell enables the quantification of geometric and packing features at the cellular level. Our single-cell cartography approach then maps the distribution of these features on 2D plots and 3D surface maps, revealing cell morphology patterns in epithelial cysts. Additionally, we show that CartoCell can be adapted to other types of epithelial tissues

CartoCell, a high-content pipeline for 3D image analysis, unveils cell morphology patterns in epithelia

Decades of research have not yet fully explained the mechanisms of epithelial self-organization and 3D packing. Single-cell analysis of large 3D epithelial libraries is crucial for understanding the assembly and function of whole tissues. Combining 3D epithelial imaging with advanced deep-learning segmentation methods is essential for enabling this high-content analysis. We introduce CartoCell, a deep-learning-based pipeline that uses small datasets to generate accurate labels for hundreds of whole 3D epithelial cysts. Our method detects the realistic morphology of epithelial cells and their contacts in the 3D structure of the tissue. CartoCell enables the quantification of geometric and packing features at the cellular level. Our single-cell cartography approach then maps the distribution of these features on 2D plots and 3D surface maps, revealing cell morphology patterns in epithelial cysts. Additionally, we show that CartoCell can be adapted to other types of epithelial tissues.This work is supported by the project PID2019-103900GB-I00 funded by MCIN/AEI /10.13039/501100011033 and Programa Operativo FEDER Andalucía 2014–2020 (US-1380953) to L.M.E. Work by L.M.E. and J.A.A.-S.R. has been funded by the Junta de Andalucía (Consejerı´a de economı´a, conocimiento, empresas y Universidad) grant PY18-631 co-funded by FEDER funds. A.T. has been funded by a ‘‘Contrato predoctoral PIF’’ from Universidad de Sevilla. C.G.-V. has been funded by a ‘‘Contrato predoctoral para la formacio´ n de doctores’’ BES-2017-082306. G.B. was supported by a Comunidad de Madrid contract (CAM) and by an FPI grant from MINECO (BES-2022-077789). F.M.-B. was supported by MICINN (PID2020-120367GB-I00) and Fundacio´ n Ramo´ n Areces (CIVP18A3904). P.G.-G. has been funded by Margarita Salas Fellowship – NextGenerationEU. C.H.F.-E. has been funded by Marı´a Zambrano Fellowship – NextGenerationEU. I.A.-C. would like to acknowledge that his work has been partially supported by the University of the Basque Country UPV/EHU grant GIU19/027 and by grant PID2021-126701OB-I00, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by ‘‘ERDF A way of making Europe." L.M.E. also wants to thank PIE-202120E047 – Conexiones-Life network for networking and input

Supplemental information CartoCell, a high-content pipeline for 3D image analysis, unveils cell morphology patterns in epithelia

Document S1. Figures S1–S6 Table S1. Extracted features from 353 curated cysts (104 cysts at 4 days, 103 cysts at 7 days, 116 cysts at 10 days), related to Figure 2 Table S2. Hyperparameter search space for our proposed 3D ResU-Net, related to Figure 1 Table S3. Performance evaluation of our pipeline (CartoCell) on images of different epithelial tissues and comparison with other state-of-the-art segmentation methods, using the evaluation metrics described in STAR Methods, related to Figure 1 Table S4. Relative error between features extracted using automatically segmented cysts and manually curated cysts (STAR Methods), related to Figure 1 Table S5. Cyst morphology and scutoid location statistics, related to Figure 2 Table S6. Comparison of morphology and packing features of normoxic and hypoxic MDCK cysts, related to Figure 2 Table S7. Classification of the developmental stages of Drosophila egg chambers employed, related to Figure 3 Document S2. Article plus supplemental informationPeer reviewe

Loss of 5hmC identifies a new type of aberrant DNA hypermethylation in glioma

Aberrant DNA hypermethylation is a hallmark of cancer although the underlying molecular mechanisms are still poorly understood. To study the possible role of 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) in this process we analyzed the global and locus-specific genome-wide levels of 5hmC and 5-methylcytosine (5mC) in human primary samples from 12 non-tumoral brains and 53 gliomas. We found that the levels of 5hmC identified in non-tumoral samples were significantly reduced in gliomas. Strikingly, hypo-hydroxymethylation at 4627 (9.3%) CpG sites was associated with aberrant DNA hypermethylation and was strongly enriched in CpG island shores. The DNA regions containing these CpG sites were enriched in H3K4me2 and presented a different genuine chromatin signature to that characteristic of the genes classically aberrantly hypermethylated in cancer. As this 5mC gain is inversely correlated with loss of 5hmC and has not been identified with classical sodium bisulfite-based technologies, we conclude that our data identifies a novel 5hmC-dependent type of aberrant DNA hypermethylation in glioma.This work has been financially supported by: the Plan Nacional de I+D+I 2013–2016/FEDER (PI15/00892 to M.F.F. and A.F.F.; RTC-2015-3393-1 to A.F.F.); the ISCIII-Subdirección General de Evaluación y Fomento de la Investigación, and the Plan Nacional de I+D+I 2008–2011/FEDER (CP11/00131 to A.F.F.); IUOPA (to G.F.B. and M.S); the Fundación Científica de la AECC (to R.G.U.); the Fundación Ramón Areces (to M.F.F); FICYT (to E.G.T., M.G.G. and A.C.); and the Asturias Regional Government (GRUPIN14-052 to M.F.F.). Work in P.M. laboratory is supported by the European Research Council (CoG-2014-646903), the Spanish Ministry of Economy-Competitiveness (SAF-SAF2013-43065), the Obra Social La Caixa-Fundaciò Josep Carreras, and the Generalitat de Catalunya. P.M. is an investigator in the Spanish Cell Therapy cooperative network (TERCEL). The IUOPA is supported by the Obra Social Cajastur-Liberbank, Spain.Peer reviewe

Algal composition and water quality bioindicators. Case study: San Roque Reservoir, Córdoba. Argentina

El embalse San Roque se encuentra a 11 km de la ciudad de Carlos Paz y a 40 de la ciudad de Córdoba y una de las funciones es brindar agua a gran parte de la ciudad y sus alrededores. Debido a que recibe un alto aporte de nutrientes provenientes principalmente de la actividad antrópica constituye un ecosistema favorable para el desarrollo de comunidades algales. El objetivo general del trabajo fue evaluar el estado trófico del embalse a través de índices de eutrofización e indicadores biológicos. Se llevaron a cabo muestreos estacionales desde febrero de 2014 hasta febrero de 2016, en el muro de cierre de embalse y la desembocadura de los tributarios. Se midieron parámetros físicos y químicos y determinaron nutrientes. Se realizó la identificación taxonómica de las especies, se calculó la biomasa fitoplanctónica mediante el biovolumen y clorofila a y se estimó el índice de estado trófico. Se determinaron un total de 204 Taxa. El componente dominante del fitoplancton fue el dinoflagelado Ceratium furcoides y como subdominante la diatomea Aulacoseira granulata. De acuerdo al índice de estado trófico ubicamos al embalse San Roque en estado eutrófico, condiciones indeseables en un ambiente utilizado para provisión de agua potable.Fil. Daga, Inés Claudia. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Córdoba, Argentina.Fil. Fernández Belmonte, María Cecilia. Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de San Luis. Villa Mercedes, San Luis, Argentina.Fil. María Reyna, Santiago. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Córdoba, Argentina

Plan de orientación para el acceso al Bachillerato y a la Formación Profesional de los alumnos de EGB

Proyecto de orientación escolar dirigido al alumnado de octavo de EGB que tiene como objetivo fundamental asesorar sobre el acceso a Bachillerato y Formación Profesional. Para su desarrollo la experiencia se estructura en dos grandes bloques. Por un lado se propone la realización de tests de aptitud, personalidad, vocación profesional y rendimiento escolar y cuestionarios sobre la realidad socio-económica y aspiraciones de la familia, tratamiento estadístico de los datos obtenidos y elaboración de conclusiones. Y por otro, se organizan charlas y coloquios para informar al alumnado sobre la posibilidad de realizar estudios de enseñanzas medias en la zona, características de los centros, posibilidad de becas, salidas profesionales, etc. La valoración de la experiencia es positiva, al posibilitar una orientación individual al alumnado en función de sus capacidades y actitudes..Madrid (Comunidad Autónoma). Consejería de Educación y CulturaMadridMadrid (Comunidad Autónoma). Subdirección General de Formación del Profesorado. CRIF Las Acacias; General Ricardos 179 - 28025 Madrid; Tel. + 34915250893ES

La mejora de la calidad en la atención a la diversidad

El proyecto pretende mejorar la educación de los alumnos, creando las condiciones adecuadas y adaptando el método a la diversidad, a través de los Proyectos de Educación en Valores que el centro desarrolla desde hace tres años, y en este año por medio del curso Mejora de la calidad en la enseñanza. Los objetivos son compensar deficiencias familiares de los alumnos de otras culturas; conocer las necesidades educativas especiales de los alumnos; y dedicar a padres y alumnos un espacio para expresar sus inquietudes o necesidades. En cuanto a la metodología, se realizan reuniones quincenales, mensuales y de nivel para los profesores, y se trabaja dentro del aula, con las familias y con instituciones colaboradoras. Se realizan actividades, como la participación de las familias en proyectos de aula; la elaboración del cuaderno Nuestro pequeño-gran mundo, que recoge las costumbres de las diferentes culturas de las familias; reuniones de aula con las familias; talleres de Carnaval y Navidad; Semana Cultural; y encuentros formativos familias-educadores. Además, colaboran la Concejalía de Servicios Sociales, con un seguimiento de las familias necesitadas, y el Área de Salud del Ayuntamiento de Las Rozas, informando sobre salud y bienestar a las familias. La evaluación se realiza a través de entrevistas a los padres a principio de curso, un cuestionario de calidad de la enseñanza para las familias, y una encuesta a los padres al finalizar la Semana Cultural. Se elaboran materiales, como circulares, carteles y resúmenes para informar sobre el proyecto; casetes con música de distintas culturas; decorados, carteles y materiales sensoriales para la Semana Cultural; vídeos sobre actividades y de la Semana Cultural En el mundo cabemos todos; y murales con fotografías sobre los talleres y actividades. Se incluyen como anexos algunos materiales elaborados..Madrid (Comunidad Autónoma). Consejería de EducaciónMadridMadrid (Comunidad Autónoma). Subdirección General de Formación del Profesorado. CRIF Las Acacias; General Ricardos 179 - 28025 Madrid; Tel. + 34915250893ES

Jornadas Nacionales de Robótica y Bioingeniería 2023: Libro de actas

Las Jornadas de Robótica y Bioingeniería de 2023 tienen lugar en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad Politécnica de IVIadrid, entre los días 14 y 16 de junio de 2023. En este evento propiciado por el Comité Español de Automática (CEA) tiene lugar la celebración conjunta de las XII Jornadas Nacionales de Robótica y el XIV Simposio CEA de Bioingeniería. Las Jornadas Nacionales de Robótica es un evento promovido por el Grupo Temático de Robótica (GTRob) de CEA para dar visibilidad y mostrar las actividades desarrolladas en el ámbito de la investigación y transferencia tecnológica en robótica. Asimismo, el propósito de Simposio de Bioingeniería, que cumple ahora su decimocuarta dicción, es el de proporcionar un espacio de encuentro entre investigadores, desabolladores, personal clínico, alumnos, industriales, profesionales en general e incluso usuarios que realicen su actividad en el ámbito de la bioingeniería. Estos eventos se han celebrado de forma conjunta en la anualidad 2023. Esto ha permitido aunar y congregar un elevado número de participantes tanto de la temática robótica como de bioingeniería (investigadores, profesores, desabolladores y profesionales en general), que ha posibilitado establecer puntos de encuentro, sinergias y colaboraciones entre ambos. El programa de las jornadas aúna comunicaciones científicas de los últimos resultados de investigación obtenidos, por los grupos a nivel español más representativos dentro de la temática de robótica y bioingeniería, así como mesas redondas y conferencias en las que se debatirán los temas de mayor interés en la actualidad. En relación con las comunicaciones científicas presentadas al evento, se ha recibido un total de 46 ponencias, lo que sin duda alguna refleja el alto interés de la comunidad científica en las Jornadas de Robótica y Bioingeniería. Estos trabajos serán expuestos y presentados a lo largo de un total de 10 sesiones, distribuidas durante los diferentes días de las Jornadas. Las temáticas de los trabajos cubren los principales retos científicos relacionados con la robótica y la bioingeniería: robótica aérea, submarina, terrestre, percepción del entorno, manipulación, robótica social, robótica médica, teleoperación, procesamiento de señales biológicos, neurorehabilitación etc. Confiamos, y estamos seguros de ello, que el desarrollo de las jornadas sea completamente productivo no solo para los participantes en las Jornadas que podrán establecer nuevos lazos y relaciones fructíferas entre los diferentes grupos, sino también aquellos investigadores que no hayan podido asistir. Este documento que integra y recoge todas las comunicaciones científicas permitirá un análisis más detallado de cada una de las mismas