Metabolic Dynamics in Skeletal Muscle during Acute Reduction in Blood Flow and Oxygen Supply to Mitochondria: In-Silico Studies Using a Multi-Scale, Top-Down Integrated Model

Control mechanisms of cellular metabolism and energetics in skeletal muscle that may become evident in response to physiological stresses such as reduction in blood flow and oxygen supply to mitochondria can be quantitatively understood using a multi-scale computational model. The analysis of dynamic responses from such a model can provide insights into mechanisms of metabolic regulation that may not be evident from experimental studies. For the purpose, a physiologically-based, multi-scale computational model of skeletal muscle cellular metabolism and energetics was developed to describe dynamic responses of key chemical species and reaction fluxes to muscle ischemia. The model, which incorporates key transport and metabolic processes and subcellular compartmentalization, is based on dynamic mass balances of 30 chemical species in both capillary blood and tissue cells (cytosol and mitochondria) domains. The reaction fluxes in cytosol and mitochondria are expressed in terms of a general phenomenological Michaelis-Menten equation involving the compartmentalized energy controller ratios ATP/ADP and NADH/NAD+. The unknown transport and reaction parameters in the model are estimated simultaneously by minimizing the differences between available in vivo experimental data on muscle ischemia and corresponding model outputs in coupled with the resting linear flux balance constraints using a robust, nonlinear, constrained-based, reduced gradient optimization algorithm. With the optimal parameter values, the model is able to simulate dynamic responses to reduced blood flow and oxygen supply to mitochondria associated with muscle ischemia of several key metabolite concentrations and metabolic fluxes in the subcellular cytosolic and mitochondrial compartments, some that can be measured and others that can not be measured with the current experimental techniques. The model can be applied to test complex hypotheses involving dynamic regulation of cellular metabolism and energetics in skeletal muscle during physiological stresses such as ischemia, hypoxia, and exercise

Gender Differences in VO2 and HR Kinetics at the Onset of Moderate and Heavy Exercise Intensity in Adolescents

The majority of the studies on VO2 kinetics in pediatric populations investigated gender differences in prepubertal children during submaximal intensity exercise, but studies are lacking in adolescents. The purpose of this study was to test the hypothesis that gender differences exist in the VO2 and heart rate (HR) kinetic responses to moderate (M) and heavy (H) intensity exercise in adolescents. Twenty-one healthy African-American adolescents (9 males, 15.8 ± 1.1 year; 12 females, 15.7 ± 1 year) performed constant work load exercise on a cycle ergometer at M and H. The VO2 kinetics of the male group was previously analyzed (Lai et al., Appl. Physiol. Nutr. Metab. 33:107–117, 2008b). For both genders, VO2 and HR kinetics were described with a single exponential at M and a double exponential at H. The fundamental time constant (τ1) of VO2 was significantly higher in female than male at M (45 ± 7 vs. 36 ± 11 sec, P \u3c 0.01) and H (41 ± 8 vs. 29 ± 9 sec, P \u3c 0.01), respectively. The functional gain (G1) was not statistically different between gender at M and statistically higher in females than males at H: 9.7 ± 1.2 versus 10.9 ± 1.3 mL min−1 W−1, respectively. The amplitude of the slow component was not significantly different between genders. The HR kinetics were significantly (τ1, P \u3c 0.01) slower in females than males at M (61 ± 16 sec vs. 45 ± 20 sec, P \u3c 0.01) and H (42 ± 10 sec vs. 30 ± 8 sec, P = 0.03). The G1 of HR was higher in females than males at M: 0.53 ± 0.11 versus 0.98 ± 0.2 bpm W−1 and H: 0.40 ± 0.11 versus 0.73 ± 0.23 bpm W−1, respectively. Gender differences in the VO2 and HR kinetics suggest that oxygen delivery and utilization kinetics of female adolescents differ from those in male adolescents. © 2016 The Authors

Germinación de dos especies del género Acacia a temperaturas elevadas simulando cambio climático

El incremento en las temperaturas puede afectar de forma positiva o negativa la germinación. Se estima que la temperatura se incrementó en las últimas décadas 0.6 °C y se espera que para el año 2099 aumente entre 1.5 y 4.7 °C. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la germinación de semillas de siete procedencias de Acacia farnesiana y tres de A. schaffneri a diferentes temperaturas. La información generada permitirá conocer la respuesta de ambas especies ante el incremento de las temperaturas. Se recolectaron frutos de al menos 10 plantas madre/por procedencia/taxón, se escarificaron las semillas, sembraron en charolas de plástico y se colocaron en una germinadora a temperatura de suelo real (Testigo (T0)), y cinco tratamientos con aumento de temperatura: testigo +2 °C (T1), +5 °C (T2), +7 °C (T3), +10 °C (T4) y +15 °C (T5), durante 15 días. A. farnesiana presentó un mayor porcentaje de germinación en el T2 y T3; mientras que A. schaffneri en el T2; no hubo diferencias significativas entre las procedencias de cada una de las especies. A. farnesiana germinó con mayor rapidez (t50) en el T3, con diferencias significativas entre procedencias (mayor velocidad FCF) y A. schaffneri en el T1, sin diferencias significativas entre sus procedencias. Los resultados sugieren que ambos taxa y sus procedencias tienen la capacidad de germinar si las temperaturas aumentan conforme a los pronósticos

Soluciones energéticas en sistemas de abastecimiento de agua con elevada energía topográfica. El caso del Consorcio de La Plana (Castellón)

El presente trabajo establece un protocolo a seguir para el análisis de los sistemas de agua en funcionamiento, que permita, en primer lugar, conocer el estado actual de éste para después detectar las ineficiencias tanto estructurales como operacionales y priorizar las actuaciones a realizar en función, no sólo del coste de éstas, sino de los beneficios energéticos que aportan. Las soluciones propuestas se centran en sistemas con elevada energía topográfica. Para ilustrar cada una de las fases así como las medidas concretas destinadas a la gestión de la pérdidas estructurales, se presenta el caso real del Consorcio de La Plana en Castellón. Se concluye, una vez realizado el análisis coste-beneficio, que de la mayoría de las medidas propuestas son fuertemente viables y recomendables

LGR4 deficiency results in delayed puberty through impaired Wnt/beta-catenin signaling

The initiation of puberty is driven by an upsurge in hypothalamic gonadotropin-releasing hormone (GnRH) secretion. In turn, GnRH secretion upsurge depends on the development of a complex GnRH neuroendocrine network during embryonic life. Although delayed puberty (DP) affects up to 2% of the population, is highly heritable, and is associated with adverse health outcomes, the genes underlying DP remain largely unknown. We aimed to discover regulators by whole-exome sequencing of 160 individuals of 67 multigenerational families in our large, accurately phenotyped DP cohort. LGR4 was the only gene remaining after analysis that was significantly enriched for potentially pathogenic, rare variants in 6 probands, Expression analysis identified specific Lgr4 expression at the site of GnRH neuron development. LGR4 mutant proteins showed impaired Wnt/beta-catenin signaling, owing to defective protein expression, trafficking, and degradation. Mice deficient in Lgr4 had significantly delayed onset of puberty and fewer GnRH neurons compared with WT, whereas lgr4 knockdown in zebrafish embryos prevented formation and migration of GnRH neurons. Further, genetic lineage tracing showed strong Lgr4-mediated Wnt/beta-catenin signaling pathway activation during GnRH neuron development. In conclusion, our results show that LGR4 deficiency impairs Wnt/beta-catenin signaling with observed defects in GnRH neuron development, resulting in a DP phenotype.Peer reviewe

Infección por Helicobacter pylori y factores asociados en adultos de la sierra norte del Perú

Introducción: Helicobacter pylori afecta a más de 50% de la población mundial, siendo más prevalente en poblaciones de nivel socioeconómico bajo; esta bacteria constituye la principal causa de cáncer gástrico a nivel global. Objetivo: Determinar la frecuencia y los factores asociados a la infección por H. pylori en personas adultas que viven en el centro histórico de la ciudad de Cajamarca, en el norte del Perú. Material y Método: Estudio descriptivo que incluyó 124 personas encuestadas mediante un cuestionario y evaluadas mediante endoscopía y cultivo de biopsia gástrica. Una biopsia por persona fue sometida a prueba de ureasa y los cultivos se confirmaron por reacción de polimerasa en cadena (RPC). Resultados: La frecuencia de infección fue de 60,5 % (IC 95% 51,3 - 69,2). El análisis univariado demostró asociación significativa entre la infección y la edad (p = 0,002), y entre la infección y el antecedente de patología gástrica (p = 0,015). El análisis multivariado reveló dos factores asociados: edad (OR = 0,94; IC95% 0,90-0,97) y antecedente de infección por H. pylori (OR = 0,23; IC95% 0,08 - 0,67). Conclusiones: Existe alta frecuencia de infección por H. pylori en esta población; la edad y el antecedente de infección constituyen factores asociados que deben evaluarse con mayor profundidad.Trabajo financiado por fondos concursables de Canon Minero de la Universidad Nacional de Cajamarca, aprobado con Resolución de Consejo Universitario N° 0251-2019-UNC del 21 de febrero del 2019. [Número de contrato 0251-2019-UNC

Infectious Diseases, Social, Economic and Political Crises, Anthropogenic Disasters and Beyond: Venezuela 2019 – Implications for Public Health and Travel Medicine

During last months, there have been a significant increase in the evidences showing the catastrophic health situation in Venezuela. There are multiple epidemics, increase in emerging and reemerging infectious, tropical and parasitic diseases as consequences of the social, economic and political crises, which would be considered today a clearly anthropogenic disaster. Venezuela is facing in 2019, the worse sanitary conditions, with multiple implications for public health and travel medicine. So far, from a global perspective, this situation will be an impediment for the achievement of the sustainable development goals (SDG) in 2030. In this multiauthor review, there is a comprehensive analysis of the situation for infectious diseases, non-communicable diseases, their impact in the Americas region, given the migration crisis as well as the comparative status of the SDG 2030. This discussion can provide input for prioritizing emerging health problems and establish a future agenda

RepeatsDB in 2021: Improved data and extended classification for protein tandem repeat structures

The RepeatsDB database (URL: https://repeatsdb.org/) provides annotations and classification for protein tandem repeat structures from the Protein Data Bank (PDB). Protein tandem repeats are ubiquitous in all branches of the tree of life. The accumulation of solved repeat structures provides new possibilities for classification and detection, but also increasing the need for annotation. Here we present RepeatsDB 3.0, which addresses these challenges and presents an extended classification scheme. The major conceptual change compared to the previous version is the hierarchical classification combining top levels based solely on structural similarity (Class > Topology > Fold) with two new levels (Clan > Family) requiring sequence similarity and describing repeat motifs in collaboration with Pfam. Data growth has been addressed with improved mechanisms for browsing the classification hierarchy. A new UniProt-centric view unifies the increasingly frequent annotation of structures from identical or similar sequences. This update of RepeatsDB aligns with our commitment to develop a resource that extracts, organizes and distributes specialized information on tandem repeat protein structures.Fil: Paladin, Lisanna. Università di Padova; ItaliaFil: Bevilacqua, Martina. Università di Padova; ItaliaFil: Errigo, Sara. Università di Padova; ItaliaFil: Piovesan, Damiano. Università di Padova; ItaliaFil: Mičetić, Ivan. Università di Padova; ItaliaFil: Necci, Marco. Università di Padova; ItaliaFil: Monzon, Alexander Miguel. Università di Padova; ItaliaFil: Fabre, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: López, José Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Nilsson, Juliet Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Ríos, Javier Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Lorenzano Menna, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Cabrera, Maia Diana Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: González Buitrón, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Gonçalves Kulik, Mariane. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Fernández Alberti, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Fornasari, Maria Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Parisi, Gustavo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Lagares, Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Hirsh, Layla. Pontificia Universidad Católica de Perú; PerúFil: Andrade Navarro, Miguel A.. Johannes Gutenberg Universitat Mainz; AlemaniaFil: Kajava, Andrey V. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Tosatto, Silvio C E. Università di Padova; Itali

Search for charginos in e+e- interactions at sqrt(s) = 189 GeV

An update of the searches for charginos and gravitinos is presented, based on a data sample corresponding to the 158 pb^{-1} recorded by the DELPHI detector in 1998, at a centre-of-mass energy of 189 GeV. No evidence for a signal was found. The lower mass limits are 4-5 GeV/c^2 higher than those obtained at a centre-of-mass energy of 183 GeV. The (\mu,M_2) MSSM domain excluded by combining the chargino searches with neutralino searches at the Z resonance implies a limit on the mass of the lightest neutralino which, for a heavy sneutrino, is constrained to be above 31.0 GeV/c^2 for tan(beta) \geq 1.Comment: 22 pages, 8 figure