Exclusion of dysfunctional mitochondria from Balbiani body during early oogenesis of Thermobia

Oocytes of many invertebrate and vertebrate species contain a characteristic organelle complex known as the Balbiani body (Bb). Until now, three principal functions have been ascribed to this complex: delivery of germ cell determinants and localized RNAs to the vegetal cortex/posterior pole of the oocyte, transport of the mitochondria towards the germ plasm, and participation in the formation of lipid droplets. Here, we present the results of a computer-aided 3D reconstruction of the Bb in the growing oocytes of an insect, Thermobia domestica. Our analyses have shown that, in Thermobia, the central part of each fully developed Bb comprises a single intricate mitochondrial network. This “core” network is surrounded by several isolated bean-shaped mitochondrial units that display lowered membrane potential and clear signs of degeneration. In light of the above results and recent theoretical models of mitochondrial quality control, the role of the Bb is discussed. We suggest that, in addition to the aforementioned functions, the Bb is implicated in the selective elimination of dysfunctional mitochondria during oogenesis. ELECTRONIC SUPPLEMENTARY MATERIAL: The online version of this article (doi:10.1007/s00441-016-2414-x) contains supplementary material, which is available to authorized users

Competition of Lactobacillus paracasei with Salmonella enterica for Adhesion to Caco-2 Cells

Competition of commensal and probiotic bacteria with pathogens for adhesion and colonization is one of the important protective mechanisms of gastrointestinal tract. In this study, we examined the ability of Lactobacillus paracasei to inhibit the adhesion of pathogenic Salmonella enterica to human colon adenocarcinoma Caco-2 cells. Caco-2 cells were grown for 6 or 21 days to obtain nondifferentiated or well-differentiated cells, respectively. In adhesion experiments, bacteria were added to the cells for 2 or 4 hours. The number of attached bacteria was expressed as colony-forming units (CFUs), Caco-2 cells were counted in hematocytometer. Both bacterial strains used adhered better to well-differentiated than to nondifferentiated Caco-2 cells, however, the amount of Salmonella adhered to Caco-2 after 2 hours of contact was 12-fold higher in comparison to L. paracasei and almost 27-fold higher after 4 hours of contact. Two types of experiments were done: coincubation (both bacteria were added to Caco-2 cells simultaneously), and preincubation (L. paracasei was incubated with Caco-2 cells first, and then S. enterica was added). In coincubation experiment, the presence of L. paracasei decreased S. enterica adhesion by 4-fold and in preincubation experiment even 7-fold. Generally, Lactobacillus spent culture supernatants (SCSs) acted weaker as inhibitors of Salmonella adhesion in comparison to the whole L. paracasei culture in coincubation experiment. In conclusion, the displacement of pathogens by lactic acid bacteria and its secretions showed here depends on the time of bacteria-epithelial cell contact, and also on the stage of Caco-2 differentiation

Biologia syntetyczna: budowanie funkcjonalnych układów ze standaryzowanych części

Biologia syntetyczna to nowa, dynamicznie rozwijająca się dziedzina nauk biologicznych, łącząca elementy biologii molekularnej, inżynierii genetycznej i bioinformatyki. Jej założeniem jest stosowanie inżynieryjnego podejścia do projektowania żywych układów pełniących rozmaite funkcje. To podejście przejawia się między innymi w tym, że tworzone, gromadzone i używane są standaryzowane "części" biologiczne, dające się w prosty sposób łączyć w bardziej złożone funkcjonalne układy. Istotny wkład w dynamiczny rozwój biologii syntetycznej ma działalność silnej społeczności naukowców i studentów uczestniczących rokrocznie w konkursie iGEM (International Genetically Engineered Machine). Drużyna z Uniwersytetu Warszawskiego (UW) reprezentowała Polskę w tej rywalizacji już czterokrotnie. W ramach zeszłorocznego konkursu rozpoczęliśmy projekt mający na celu stworzenie "adaptorów ekspresji". Wyszliśmy od problemu jakim jest nierówny poziom ekspresji różnych białek znajdujących się pod kontrolą tego samego RBS (Ribosome Binding Site, miejsca wiązania rybosomu). Przy użyciu odpowiedniego algorytmu stworzyliśmy adaptory zawierające zadany RBS i pozwalające na uzyskanie jednolitego poziomu ekspresji różnych białek umieszczanych za takim adaptorem. Przeprowadziliśmy wstępne badania laboratoryjne, ale prace nad ostatecznym potwierdzeniem działania adaptorów wciąż są prowadzone na Wydziale Biologii UW. W tej pracy, oprócz zarysu projektu, rozpoczętego w roku 2011 przedstawimy zwięźle główne założenia biologii syntetycznej oraz miejsce konkursu iGEM w jej rozwoju

Organizacja i zarządzanie służbą meteorologiczną w Polsce

Today, climate services are one of the most important tools for determining changes and adapting to climate change. In order to expand the existing climate information, members of the WMO and partner institutions from the United Nations Organization established a programme of a Global Framework for Climate Services-GFCS. In Poland, the principal and the parent institution engaged in meteorological and hydrological service is the Institute of Meteorology and Water Management - National Research Institute. Conducted in the IMWM-NRI National Hydrological and Meteorological Service includes the following subsystems: observation and measurement, ICT and communications, data processing, forecasting and warning. The institute continuously provides information to the state authorities and the public about the current state of the atmosphere and hydrosphere, as well as forecasts and warnings.Współcześnie usługi klimatyczne są jednym z najważniejszych narzędzi określania zmian i adaptacji do zmian klimatu. W celu poszerzenia istniejących informacji klimatycznych, członkowie WMO i instytucje partnerskie z ONZ utworzyli program Globalne Ramy Służb Klimatycznych – GFCS (Global Framework for Climate Services). W Polsce główną i nadrzędną jednostką zajmującą się służbą meteorologiczną oraz hydrologiczną jest Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Pań- stwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB). Prowadzona w IMGW-PIB Państwowa Służba Hydrologiczno-Meteorologiczna (PSHM) obejmuje następujące podsystemy: obserwacyjno-pomiarowy, teleinformatyczny i łączności, przetwarzania danych, prognozowania i ostrzegania. Instytut w sposób ciągły zapewnia organom państwa i społeczeństwu informacje o aktualnym stanie atmosfery i hydrosfery, a także prognozy i ostrzeżeni

Pan-Phosphodiesterase Inhibitors Attenuate TGF-β-Induced Pro-Fibrotic Phenotype in Alveolar Epithelial Type II Cells by Downregulating Smad-2 Phosphorylation

Airway remodeling is a pathological process that accompanies many chronic lung diseases. One of the important players in this process are epithelial cells, which under the influence of pro-inflammatory and pro-fibrotic factors present in the airway niche, actively participate in the remodeling process by increasing extracellular matrix secretion, acquiring migration properties, and overproducing pro-fibrotic transducers. Here, we investigated the effect of three new 8-arylalkylamino- and 8-alkoxy-1,3-dimethyl-2,6-dioxo-1,2,3,6-tetrahydro-7H-purin-7-yl-N-(5-(tert-butyl)-2-hydroxyphenyl)butanamides (1, 2, and 3), representing prominent pan-phosphodiesterase (pan-PDE) inhibitors on transforming growth factor type β (TGF-β)-induced alveolar epithelial type II cells (A549 cell line) of a pro-fibrotic phenotype. Our results demonstrate for the first time the strong activity of pan-PDE inhibitors in the prevention of TGF-β-induced mesenchymal markers’ expression and A549 cells’ migration. We also showed an increased p-CREB and decreased p-Smad-2 phosphorylation in TGF-β-induced A549 cells treated with 1, 2, and 3 derivatives, thereby confirming a pan-PDE inhibitor mesenchymal phenotype reducing effect in alveolar epithelial type II cells via suppression of the canonical Smad signaling pathway. Our observations confirmed that PDE inhibitors, and especially those active against various isoforms involved in the airway remodeling, constitute an interesting group of compounds modulating the pro-fibrotic response of epithelial cells

Effects of enamel fluoridation and air polishing on adhesion of orthodontic brackets

Celem badań było określenie zależności wytrzymałości złącza zamek ortodontyczny/szkliwo od trzech sposobów przygotowania powierzchni zęba do przyklejania zamka oraz określenie ryzyka uszkodzenia szkliwa w przypadku oderwania zamka. Materiałem do badań było 27 nieuszkodzonych zębów przedtrzonowych, usuniętych ze wskazań ortodontycznych, które zostały losowo podzielono na 3 grupy i odpowiednio przygotowano poprzez: fluoryzację (grupa A), piaskowanie (grupa B) natomiast zęby z grupy C zostały użyte bez żadnych specjalnych zabiegów. Następnie metalowe zamki zostały przytwierdzone do policzkowych powierzchni zębów. Tak przygotowane próbki zostały zamoczone na okres dwóch tygodni w roztworze soli fizjologicznej o temperaturze 37oC a następnie poddane działaniu sił ścinających przy pomocy uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej. Potem powierzchnie zamków i szkliwa zębów były obserwowane za pomocą mikroskopu stereoskopowego. Zauważono, że średnia wytrzymałość na zrywanie była najwyższa dla zębów oczyszczonych przy pomocy piaskowania (grupa B) a najniższa dla zębów poddanych fluoryzacji (grupa A). Znaczące różnice zauważono także na powierzchniach zamków i zębów: z grupy A prawie całe spoiwo pozostało na zamkach, podczas gdy dla grup B i C spoiwo pozostało zarówno zamkach jak i na szkliwie. Nie zaobserwowano żadnych ubytków na powierzchni szkliwa. Wyniki badań wskazują, że piaskowanie powierzchni zęba jest sposobem gwarantującym przenoszenie największych obciążeń poprzez przyklejony zamek ortodontyczny.The objective of this study was to evaluate the effects of three surface preparations of human enamel on shear bond strength of orthodontic brackets bonded to enamel, and to determine the risk of enamel damage after debonding. In the experiment, 27human premolars extracted for orthodontic reason, were divided into 3 groups and submitted to: fluoridation (group A), air polishing (group B), while group C was used without any special treatment. Afterwards metal brackets were bonded to the labial surfaces of the teeth. After soaking of the samples in physiological saline for 2 weeks at 37oC the brackets were debonded with the use of a universal testing machine to measure shear bond strength. After debonding the enamel and brackets surfaces were observed under stereomicroscope. It was found that the mean bond strength of the brackets was the highest for the teeth which enamel was air-polished (group B), while the lowest for the teeth submitted to fluoridation (group A). There were significant differences in the morphology of the adhesive remaining on the enamel and the bracket: for group A almost the whole adhesive remained on the brackets, while for group B and C adhesive was observed on both brackets and enamel. No enamel damage caused by debonding was observed. The results show that air-polishing is the best method to prepare the surface of the enamel to achieve the highest retention of the orthodontic brackets

Case Report: Adenosine kinase deficiency diagnosed 10 years after liver transplantation: Novel phenotypic insights

Adenosine kinase (ADK) deficiency is a rare inborn error of methionine and adenosine metabolism. So far, a total of 27 patients with ADK deficiency have been reported. Here, we describe the first Polish patient diagnosed with ADK deficiency, aiming to highlight the clinical presentation of disease, emphasize diagnostic difficulties, and report the long-term follow-up. Six-month-old patient presented with cholestatic liver disease, macrocytic anemia, developmental delay, generalized hypotonia, delayed brain myelination, and elevated levels of serum methionine. A decrease of mitochondrial respiratory chain complex II and III activity were found in the postnuclear supernatants obtained from skeletal muscle biopsy. The patient underwent living-donor liver transplantation (LTx) at 14 months of age. Ten-year follow-up after LTx revealed a preserved good liver function, persistent regenerative macrocytic anemia, progressive neurological disease but disappearance of brain MR changes, short stature, and cortisol deficiency. Whole exome sequencing revealed the patient to be affected with two novel ADK variants, which pathogenicity was confirmed biochemically by demonstration of elevated concentration of S-adenosylhomocysteine

Short-channel structured reactor as a catalytic afterburner

Short-channel structures of triangular and sinu- soidal channel cross-sectional shape were examined exper- imentally to find their heat (or mass) transfer and flow friction (flow resistance) characteristics. A particular emphasis was placed on influence of the channels length (referred to its hydraulic diameter) on transport and hydro- dynamic characteristics. The transport and friction proper- ties were correlated in terms of dimensionless channel length with satisfactory accuracy. The dimensionless channel length was proved to be a key factor that determines the transport and friction coefficients. Comparison with ceramic monolith has shown possibility of using the struc- tures in automotive catalytic converters

A novel, pan-PDE inhibitor exerts anti-fibrotic effects in human lung fibroblasts via inhibition of TGF-β\beta signaling and activation of cAMP/PKA signaling

Phosphodiesterase (PDE) inhibitors are currently a widespread and extensively studied group of anti-inflammatory and anti-fibrotic compounds which may find use in the treatment of numerous lung diseases, including asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Several PDE inhibitors are currently in clinical development, and some of them, e.g., roflumilast, are already recommended for clinical use. Due to numerous reports indicating that elevated intracellular cAMP levels may contribute to the alleviation of inflammation and airway fibrosis, new and effective PDE inhibitors are constantly being sought. Recently, a group of 7,8-disubstituted purine-2,6-dione derivatives, representing a novel and prominent pan-PDE inhibitors has been synthesized. Some of them were reported to modulate transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) ion channels as well. In this study, we investigated the effect of selected derivatives (832-a pan-PDE inhibitor, 869-a TRPA1 modulator, and 145-a pan-PDE inhibitor and a weak TRPA1 modulator) on cellular responses related to airway remodeling using MRC-5 human lung fibroblasts. Compound 145 exerted the most considerable effect in limiting fibroblast to myofibroblasts transition (FMT) as well as proliferation, migration, and contraction. The effect of this compound appeared to depend mainly on its strong PDE inhibitory properties, and not on its effects on TRPA1 modulation. The strong anti-remodeling effects of 145 required activation of the cAMP/protein kinase A (PKA)/cAMP response element-binding protein (CREB) pathway leading to inhibition of transforming growth factor type β1 (TGF-β1) and Smad-dependent signaling in MRC-5 cells. These data suggest that the TGF-β pathway is a major target for PDE inhibitors leading to inhibitory effects on cell responses involved in airway remodeling. These potent, pan-PDE inhibitors from the group of 7,8-disubstituted purine-2,6-dione derivatives, thus represent promising anti-remodeling drug candidates for further research

Suppression of chronic nocturnal cough during continuous positive airway pressure (CPAP) treatment in a patient with asthma and obstructive sleep apnea syndrome

bezdechu śródsennego (OBŚ). Jest coraz więcej doniesień wskazujących na zależność przewlekłego nocnego kaszlu od występowania zaburzeń oddechowych w czasie snu charakterystycznych dla zespołu OBŚ. Przedstawiono przypadek 59-letniego otyłego mężczyzny (BMI 38,6 kg/m2) cierpiącego na astmę i przewlekły nocny kaszel, który nie ustępował mimo stosowania optymalnego leczenia przeciwastmatycznego. Na podstawie badania czynności oddechowej w czasie snu rozpoznano zespół OBŚ o umiarkowanym nasileniu i rozpoczęto leczenie za pomocą aparatu utrzymującego ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych (CPAP), uzyskując ustąpienie nocnego kaszlu. Korzystny efekt zastosowania CPAP w zapobieganiu napadom nocnego kaszlu potwierdzono także po roku stosowania dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych. Opis tego przypadku wskazuje, że uzasadnione jest uwzględnianie zespołu OBŚ w diagnostyce przewlekłego nocnego kaszlu, w tym także u chorych na astmę. Zastosowanie CPAP, zapobiegające wystąpieniu okresów spłyconego oddechu i bezdechów śródsennych, może prowadzić również do ustąpienia przewlekłego nocnego kaszlu. Pneumonol. Alergol. Pol. 2011; 79, 2: 121-126Sleep disruption is a common feature both in the patients with chronic cough and in the patients with obstructive sleep apnea syndrome (OSAS). There is increasing body of evidence that chronic nocturnal cough may be related to OSAS. We describe a 59 years old, obese man (BMI 38,6 kg/m2) with asthma and chronic nocturnal cough not responding to the optimal anti-asthmatic treatment. On the basis of nocturnal polysomnography moderate form of the OSAS has been diagnosed and the treatment with continuous positive airway pressure (CPAP) has been started. All the nocturnal symptoms, including cough, disappeared. The effect of CPAP in preventing nocturnal cough persisted at the follow-up visit after a year since diagnosis. This case indicates that nocturnal cough may be an important symptom of the OSAS and CPAP treatment - by abolishing sleep apneas and hypopneas - may also prevent chronic cough during sleep. Pneumonol. Alergol. Pol. 2011; 79, 2: 121-12