Coniugati ammonio quaternario-chitosano tiolati come promotori di assorbimento transcorneale

Il trattamento non invasivo della camera anteriore dell’occhio richiede un efficace assorbimento intraoculare del farmaco applicato topicamente. Quindi l’impiego di promotori di assorbimento transcorneale non irritanti e non tossici è molto importante. Nel laboratorio dove ho svolto il mio lavoro di tesi, negli ultimi anni è stata descritta la sintesi, la caratterizzazione e la bioattività di promotori di assorbimento polimerici che hanno la struttura di coniugati ammonio quaternario-chitosano (N+-Ch). Questi coniugati hanno piccole catene pendenti, fatte di n gruppi dietil-dimetilen-ammonici adiacenti, sostituite sul gruppo amminico primario delle unità di ripetizione del chitosano. Il derivato del chitosano più rappresentativo tra questi era caratterizzato da un grado di sostituzione del 59.2±4.5% (N+(60)-Ch), quindi presentava ancora dei gruppi amminici liberi disponibili per l’attacco covalente sulla catena del chitosano di acido 3-mercaptopropionico attraverso la formazione di legami ammidici. Questo ha portato alla formazione di derivati multifunzionali del chitosano (N+-Ch-SH) con un aumentato potenziale di promuovere l’assorbimento transcorneale dei farmaci. La percentuale di unità di ripetizione del chitosano sostituite con gruppi tiolici era 5% per questo al polimero è stata assegnata la sigla N+(60)-Ch-SH(5). N+(60)-Ch e N+(60)-Ch-SH(5), sono stati testati ex vivo, sulla cornea isolata del coniglio, ed in vivo, nell’occhio del coniglio, per valutare le loro proprietà di aumentare la permeabilità della cornea, di aderire alla mucosa oculare, di promuovere l’assorbimento intraoculare. Il desametasone (DMS) è stato scelto come modello di farmaco lipofilo (logP=1.92) che attraversa l’epitelio per la via transcellulare. Le gocce oftalmiche contenevano 1% p/v di N+(60)-Ch o di N+(60)-Ch-SH(5) e 0.3% p/v di DMS (ottenuto per spray-drying, diametro particellare < 1.5 µm) in tampone fosfato pH 7.4, 0.0375M (TF) reso isotonico con NaCl. Queste hanno un comportamento reologico newtoniano e la loro viscosità è 5cP e 2.5cP nel caso della sospensione contenente N+(60)-Ch o N+(60)-Ch-SH(5), rispettivamente. L’osmolalità delle gocce variava tra 380 e 394 mOsm/kg. Per gli esperimenti ex vivo su cornea isolata, immediatamente dopo il sacrificio del coniglio le cornee venivano isolate e montate in una cella di perfusione. Il campione da testare era 1 ml di una sospensione di DMS allo 0.3% p/v in tampone ringer (pH 6.8), oppure tale sospensione contenente l’1% p/v di ciascun polimero allo studio. La permeabilità apparente della cornea è stata calcolata secondo la seguente equazione: Papp = (dM/dt)(1/ACs) (dM/dt)(1/A), il flusso transcorneale, è la pendenza del grafico della massa permeata per unità di superficie rispetto al tempo; Cs rappresenta la solubilità del DMS nella fase donatrice in assenza di polimero (0.12 mg/ml). I dati sulla permeazione di DMS attraverso la cornea isolata di coniglio indicano che entrambi i polimeri aumentano la permeabilità apparente di DMS e che non c’è differenza significativa tra di loro (N+(60)-Ch, Papp 7.11±0.61 cm sec-1, N+(60)-Ch-SH(5), Papp 6.61±0.39 cm sec-1 ). Tale effetto si pensa sia dovuto alla capacità dei cationi ammonici quaternari presenti su entrambi i polimeri di perturbare l’ordine del doppio strato lipidico della membrana delle cellule corneali. Dal momento che il valore di lag time è significativamente minore nel caso di N+(60)-Ch-SH(5), il trasporto cumulativo di DMS dopo l’intera durata dell’esperimento è significativamente più alto. Dunque N+(60)-Ch-SH(5) ha mostrato il miglior potenziale come promotore di assorbimento intraoculare di DMS perché produce un effetto più rapido. Questo è particolarmente importante se si considera che le gocce oftalmiche non viscose sono caratterizzate da un tempo di contatto molto breve. Le gocce sono state confrontate per il tempo di residenza medio del DMS nel fluido lacrimale dei conigli (MRT). Per ciascuna soluzione polimerica sono state ottenute 8 curve di eliminazione di DMS dal fluido lacrimale, ciascuna determinata in un singolo occhio di animali differenti. Per ciascuna curva è stato calcolato un valore di MRT come rapporto AUMC/AUC (area under momentum curve/area under curve). I dati ottenuti mostrano che entrambi i polimeri fanno aumentare enormemente l’MRT che passa da 5.07±0.25 min nel caso del controllo a 65.74±4.91 min nel caso di N+(60)-Ch, fino ad arrivare a 77.96±3.57 min nel caso di N+(60)-Ch-SH(5). Le ipotesi che possono spiegare tali risultati sono: 1) entrambi i polimeri sono mucoadesivi per l’interazione dei loro cationi ammonici quaternari con gli anioni delle glicoproteine del muco; 2) la presenza di gruppi tiolici fa aumentare la mucoadesività del polimero grazie alla formazione di ponti disolfuro con le glicoproteine del muco che ancorano il polimero alla superficie corneale. Gli esperimenti di permeazione ex vivo hanno evidenziato effetti di aumento della permeabilità corneale da parte dei derivati del chitosano. Tali effetti tuttavia sono insufficienti di per sé ad anticipare l’effettiva promozione dell’assorbimento transcorneale in vivo, perché questi polimeri richiedono un certo di tempo per esercitare la loro azione ed il tempo di contatto che si ottiene con le gocce oftalmiche è piuttosto breve. Quindi è stata misurata la farmacocinetica nell’umore acqueo del coniglio per verificare l’efficacia dei polimeri come promotori di assorbimento e la loro tollerabilità oculare. I dati di AUCrel (area sotto la curva concentrazione nell’umore acqueo vs tempo relativa, data dal rapporto tra l’AUC ottenuta dopo somministrazione delle gocce contenenti ciascun polimero e quella ottenuta con le gocce di controllo) mostrano che in presenza dei polimeri l’assorbimento intraoculare di DMS è significativamente maggiore rispetto al controllo e che il polimero multifunzionale N+(60)-Ch-SH(5) è significativamente più efficace del polimero non tiolato N+(60)-Ch (AUCrel 5.31 contro 3.44, rispettivamente). Per spiegare tali risultati si ammette che la mucoadesività dei polimeri, prolungando il tempo di contatto, permetta loro di esercitare l’effetto di permeabilizzazione. La maggiore mucoadesività di N+(60)-Ch-SH(5), dovuta ai gruppi tiolici, si riflette in una maggiore promozione dell’assorbimento intraoculare. In conclusione, i gruppi ammonici quaternari sono responsabili sia della permeabilizzazione che della mucoadesione, mentre i gruppi tiolici aumentano la mucoadesione. Questo effetto sinergico è alla base della bioattività del polimero. Gli esperimenti in vivo hanno inoltre indicato una buona tollerabilità oculare di questi derivati del chitosano

Modelling disability trajectories over the disease course in Multiple Sclerosis patients

Background: Multiple Sclerosis (MS) is a chronic autoimmune disease that attacks the CNS. The immune attack on the CNS cause the damage of a substance, called myelin, which surrounds and protects the nerve fibres. MS is one of the most common causes of neurological disability in young adults. It is well established that axonal injury is a feature of multiple sclerosis (Charcot JM, 1880), that the extent of axonal injury is correlated with the degree of inflammation (Trapp BD, 1998) at least in relapsing multiple sclerosis, and that a close association between inflammation and neurodegeneration might exist in all disease stages of multiple sclerosis (Kutzelnigg A, 2005; Frischer J, 2009). However, the interdependence between focal inflammation, diffuse inflammation and neurodegeneration, and their relative contribution to clinical deficits remain ambiguous. Nevertheless, this point is central for understanding the mechanism of tissue injury in multiple sclerosis, which may have an effect on treatment. It has therefore been suggested that disability accrual at later MS stages is primarily driven by neurodegeneration and is largely independent of inflammation. These observations have led to a two-stage hypothesis, with the first stage representing a therapeutic window for modifying disease trajectory, which then becomes uniform in the second stage of disease (Leray E, 2010). This concept was also confirmed in others studies (Scalfari A, 2010; Stys PK, 2012)

Criação de valor e estratégia de operações : um estudo do setor químico e petroquímico brasileiro

Este artigo trata da integração da estratégia de operações às finanças, ao evidenciar a necessidade do gestor de operações de planejar uma estratégia voltada à criação de valor na companhia. O trabalho apresenta uma metodologia para o cálculo do valor econômico adicionado das empresas químicas e petroquímicas brasileiras para os anos de 2001 e 2002, período de profundas transformações no perfil competitivo do setor. Os resultados de 2002 validaram a hipótese central do trabalho e forneceram um instrumento de simulação para identificar o limiar da responsabilidade do gestor de operações com a criação de valor em uma organização. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTThis paper discusses the integration of operational strategies and corporate finance, focusing on the need for the operations manager to plan a strategy focusing on the creation of corporate value. A methodology is proposed for calculating the added economic value of Brazil's chemical and petrochemical industry in 2001 and 2002, a period marked by major changes in the sector's competitive profile. The results of 2002 validate the core hypothesis of this study, providing a simulation tool to identify the limits of the operations manager's responsibility in the creation of corporate value

Broadband parametric processes in χ^(2) nonlinear photonic crystals

International audienceWe develop a general model, based on a (2+1)D unidirectional pulse propagation equation, for describing broadband noncollinear parametric interactions in two-dimensional quadratic lattices. We apply it to the analysis of twin-beam optical parametric generation in hexagonally poled LiTaO 3 , gaining further insights into experimental observations

A apocalipse dos palhaços e os palhaços assustadores

No presente artigo trata-se dos Palhaços Assustadores ou do que se define de Apocalipse dos Palhaços. Ao relatar os recentes acontecimentos deste fenômeno, são analisadas possíveis relações entre a máscara do palhaço e a máscara do Arlequim que contém elementos que reconduzem à figura do demônio medieval. Indica-se que o palhaço se reconhece na atualidade pela técnica utilizada, sendo que os Palhaços Assustadores se distanciam do fazer do palhaço e prejudicam social e artisticamente a imagem dos palhaços profissionais. 

FCI: an R-based algorithm for evaluating uncertainty of absolute real-time PCR quantification

Background: FCI is an R code for analyzing data from real-time PCR experiments. This algorithm estimates standard curve features as well as nucleic acid concentrations and confidence intervals according to Fieller's theorem. Results: In order to describe the features of FCI four situations were selected from real data collected during an international external quality assessment program for quantitative assays based on real-time PCR. The code generates a diagnostic figure suitable for assessing the quality of the quantification process. Conclusion: We have provided a freeware programme using this algorithm specifically designed to increase the information content of the real-time PCR assay. \ua9 2008 Verderio et al; licensee BioMed Central Ltd

Strong, weak or no balance? Testing structural hypotheses in real heterogeneous networks

The abundance of data about social, economic and political relationships allows social theories to be tested against empirical evidence and human behaviour to be analyzed just as any other natural phenomenon. Here we focus on balance theory, stating that actors in signed social networks tend to avoid the formation of `unbalanced', or `frustrated', cycles, i.e. cycles with an odd number of negative links. This statement can be supported statistically only after a comparison with a null model. Since the existing benchmarks do not typically account for the heterogeneity of individual actors, here we first extend the Exponential Random Graphs framework to signed networks with both global (homogeneous) and local (heterogeneous) constraints and then employ them to assess the significance of unbalanced patterns in several real-world networks. We find that the nature and level of balance in social networks crucially depends on the null model employed. In particular, the study of signed triangles and signed communities reveals that homogeneous null models favour the weak version of balance theory, according to which only triangles with one negative link should be under-represented in social networks, while heterogeneous null models favour the strong version of balance theory, according to which also triangles with all negative links should be under-represented. Biological networks, instead, display almost inverted patterns and strong frustration under any benchmark, confirming that structural balance inherently distinguishes social networks from other signed networks.Comment: 33 pages, 11 figures, 4 table

The structural features of the ligand-free moaA riboswitch and its ion-dependent folding

Riboswitches are structural elements of mRNA involved in the regulation of gene expression by responding to specific cellular metabolites. To fulfil their regulatory function, riboswitches prefold into an active state, the so-called binding competent form, that guarantees metabolite binding and allows a consecutive refolding of the RNA. Here, we describe the folding pathway to the binding competent form as well as the ligand free structure of the moaA riboswitch of E. coli. This RNA proposedly responds to the molybdenum cofactor (Moco), a highly oxygen-sensitive metabolite, essential in the carbon and sulfur cycles of eukaryotes. K+- and Mg2+-dependent footprinting assays and spectroscopic investigations show a high degree of structure formation of this RNA already at very low ion-concentrations. Mg2+ facilitates additionally a general compaction of the riboswitch towards its proposed active structure. We show that this fold agrees with the earlier suggested secondary structure which included also a long-range tetraloop/tetraloop-receptor like interaction. Metal ion cleavage assays revealed specific Mg2+-binding pockets within the moaA riboswitch. These Mg2+ binding pockets are good indicators for the potential Moco binding site, since in riboswitches, Mg2+ was shown to be necessary to bind phosphate-carrying metabolites. The importance of the phosphate and of other functional groups of Moco is highlighted by binding assays with tetrahydrobiopterin, the reduced and oxygen-sensitive core moiety of Moco. We demonstrate that the general molecular shape of pterin by its own is insufficient for the recognition by the riboswitch

Regional policies and eco-industrial development: the voluntary environmental certification scheme of the eco-industrial parks in Tuscany (Italy)

Industrial ecology is presented in the literature as both a policy tool and an academic theory. This paper discusses a voluntary certification scheme adopted by the regional government of Tuscany (Italy) as a policy tool to disseminate the concepts of industrial ecology. The approval of a regional regulation represents the first adoption in European environmental and industrial policies of a voluntary tool aimed at stimulating the creation and dissemination of eco-industrial parks. This new certification method is analysed by focusing on the prevention of pollution. The criteria required to obtain the qualification, and the roles and responsibilities of all the actors involved are outlined. Finally, the strengths and weaknesses of the certification scheme are highlighted and the Italian standard compared with the national standard issued in China by the State Environmental Protection Administration. The findings contribute to the discussion of policy measures aimed at disseminating the concepts of Industrial Ecology including a tool based on voluntary co-operation and third-party certifications