Endothelial-Derived Extracellular Vesicles Induce Cerebrovascular Dysfunction in Inflammation

Blood–brain barrier (BBB) dysfunction is a key hallmark in the pathology of many neuroinflammatory disorders. Extracellular vesicles (EVs) are lipid membrane-enclosed carriers of molecular cargo that are involved in cell-to-cell communication. Circulating endothelial EVs are increased in the plasma of patients with neurological disorders, and immune cell-derived EVs are known to modulate cerebrovascular functions. However, little is known about whether brain endothelial cell (BEC)-derived EVs themselves contribute to BBB dysfunction. Human cerebral microvascular cells (hCMEC/D3) were treated with TNFα and IFNy, and the EVs were isolated and characterised. The effect of EVs on BBB transendothelial resistance (TEER) and leukocyte adhesion in hCMEC/D3 cells was measured by electric substrate cell-substrate impedance sensing and the flow-based T-cell adhesion assay. EV-induced molecular changes in recipient hCMEC/D3 cells were analysed by RT-qPCR and Western blotting. A stimulation of naïve hCMEC/D3 cells with small EVs (sEVs) reduced the TEER and increased the shear-resistant T-cell adhesion. The levels of microRNA-155, VCAM1 and ICAM1 were increased in sEV-treated hCMEC/D3 cells. Blocking the expression of VCAM1, but not of ICAM1, prevented sEV-mediated T-cell adhesion to brain endothelia. These results suggest that sEVs derived from inflamed BECs promote cerebrovascular dysfunction. These findings may provide new insights into the mechanisms involving neuroinflammatory disorders

Aplicaciones electroquímicas al tratamiento de aguas residuales

El presente libro tiene como finalidad compilar numerosas investigaciones en el campo de la tecnología electroquímica y sus aplicaciones ambientales, contando con la colaboración de un gran número de investigadores tanto nacionales como extranjeros, proponiendo con ello una visión amplia dentro de la aplicación de la electroquímica. Los temas que integran esta obra se escogieron cuidadosamente considerando desde los principios básicos de la electroquímica aplicada al tratamiento de aguas residuales hasta los parámetros a considerar durante el diseño, operación y evaluación de dichos sistemas, sin dejar de lado las aplicaciones utilizadas en la actualidad en la industria, la docencia y la investigación. Este libro reúne diversas temáticas por lo que puede considerarse como un compendio de aquellos elementos que el lector requiere para poder tener una visión amplia de las aplicaciones de la electroquímica en el campo del tratamiento de agua residual.En el Capítulo 1 se presenta una primera impresión de los Fundamentes de la Electroquímica Ambiental, en donde los autores explican cómo esta disciplina es una nueva área de la ciencia en donde se emplean conocimientos de Electroquímica, Ingeniería Química y Ciencia de Materiales, así como las aplicaciones específicas para la remediación ambiental. En el Capítulo 2 los autores ofrecen una descripción de los principales parámetros fisicoquímicos y biológicos que se emplean para definir a la calidad del agua. Este capítulo describe en función de qué características físicas, químicas y biológicas se puede evaluar a un agua residual así como también la aplicación de estas características como variables de control de un proceso de tratamiento y también como el empleo de ellas para limitar las concentraciones máximas permisibles de descarga de aguas residuales. El Capítulo 3 se refiere a uno de los procesos más empleados en el tratamiento de agua: la coagulación-floculación. Se aborda desde una óptica teórica hasta la descripción de un ejemplo de aplicación en la industria. Resulta importante incluir este capítulo ya que uno de los métodos más prometedores en la electroquímica ambiental es la electrocoagulación, la cual se narra en el Capítulo 6. Las bases de las celdas de laboratorio y reactores industriales electroquímicos se relatan en el Capítulo 4. En particular, se refieren las implicaciones que tienen las principales características físicas y de diseño de celdas de laboratorio y reactores electroquímicos industriales que permiten obtener transformaciones eficientes gracias a un correcto control del potencial de electrodo en estos sistemas. La implementación de procesos electroquímicos para su aplicación a nivel industrial, requiere del diseño eficiente del dispositivo central: el reactor electroquímico. Por lo que, en el Capítulo 5 se presentan los elementos de análisis de reactores electroquímicos para su diseño y caracterización. El Capítulo 7 describe bajo qué circunstancias se puede llevar a cabo el proceso de electroflotación. Los autores muestran cómo este proceso está influenciado por el pH de la solución acuosa, la densidad de corriente y el tipo de electrodos que se emplean. El lector encontrará en el Capítulo 8 las bases teóricas de uno de los procesos que involucra la química de la reacción de Fenton, así como las aplicaciones ambientales para el tratamiento de soluciones sintéticas y reales con diferentes contaminantes refractarios, tales como plaguicidas, colorantes, productos de cuidado personal, fármacos y residuos químicos industriales. En el Capítulo 9 se presentan algunos conceptos fundamentales sobre la Electrooxidación, también conocida como oxidación electroquímica, la cual está enfocada a realizar la oxidación de contaminantes presentes en aguas residuales sobre la superficie de electrodos. La tecnología para la electrogeneración de peróxido de hidrógeno y su empleo en el tratamiento de agua residual se describe en el Capítulo 10. Uno de los metales pesados que tienen un alto grado de toxicidad en el ambiente es el Cr(VI), el cual no puede ser removido por métodos convencionales por lo que una tecnología que puede emplearse en este tratamiento se relata en el Capítulo 11. En el Capítulo 12 se presentan los avances más recientes cuando se emplean los métodos electroquímicos con algún otro tipo de tratamiento, lo que ha resultado en la obtención de sinergias en los procesos, lo que implica una reducción en los costos de operación. Finalmente, en el Capítulo 13, se presenta el tema de usos y aplicaciones de sensores químicos y electroquímicos para la detección de contaminantes en agua y agua residual

Evidence for the Need to Evaluate More Than One Source of Extracellular Vesicles, Rather Than Single or Pooled Samples Only, When Comparing Extracellular Vesicles Separation Methods

To study and exploit extracellular vesicles (EVs) for clinical benefit as biomarkers, therapeutics, or drug delivery vehicles in diseases such as cancer, typically we need to separate them from the biofluid into which they have been released by their cells of origin. For cultured cells, this fluid is conditioned medium (CM). Previous studies comparing EV separation approaches have typically focused on CM from one cell line or pooled samples of other biofluids. We hypothesize that this is inadequate and that extrapolating from a single source of EVs may not be informative. Thus, in our study of methods not previous compared (i.e., the original differential ultracentrifugation (dUC) method and a PEG followed by ultracentrifugation (PEG + UC) method), we analyzed CM from three different HER2-positive breast cancer cell lines (SKBR3, EFM192A, HCC1954) that grow in the same culture medium type. CM from each was collected and equally divided between both protocols. The resulting isolates were compared on seven characteristics/parameters including particle size, concentration, structure/morphology, protein content, purity, detection of five EV markers, and presence of HER2. Both dUC and PEG + UC generated reproducible data for any given breast cancer cell lines’ CM. However, the seven characteristics of the EV isolates were cell line- and method-dependent. This suggests the need to include more than one EV source, rather than a single or pooled sample, when selecting an EV separation method to be advanced for either research or clinical purposes

Pre-Clinical In Vitro Models Used in Cancer Research: Results of a Worldwide Survey

To develop and subsequently get cancer researchers to use organotypic three-dimensional (3D) models that can recapitulate the complexity of human in vivo tumors in an in vitro setting, it is important to establish what in vitro model(s) researchers are currently using and the reasons why. Thus, we developed a survey on this topic, obtained ethics approval, and circulated it throughout the world. The survey was completed by 101 researchers, across all career stages, in academia, clinical or industry settings. It included 40 questions, many with multiple options. Respondents reported on their field of cancer research; type of cancers studied; use of two-dimensional (2D)/monolayer, 2.5D and/or 3D cultures; if using co-cultures, the cell types(s) they co-culture; if using 3D cultures, whether these involve culturing the cells in a particular way to generate spheroids, or if they use additional supports/scaffolds; techniques used to analyze the 2D/2.5D/3D; and their downstream applications. Most researchers (>66%) only use 2D cultures, mainly due to lack of experience and costs. Despite most cancer researchers currently not using the 3D format, >80% recognize their importance and would like to progress to using 3D models. This suggests an urgent need to standardize reliable, robust, reproducible methods for establishing cost-effective 3D cell culture models and their subsequent characterization

Surveillance of cohesin-supported chromosome structure controls meiotic progression

Meiosis-specific cohesins and the synaptonemal complex are essential for meiotic chromosome structure and function. Here the authors show that continued surveillance of these chromosome structures controls meiotic progression by regulating CHK-2, a master regulator of pairing and recombination

GRAS-1 is a novel regulator of early meiotic chromosome dynamics in C. elegans.

Chromosome movements and licensing of synapsis must be tightly regulated during early meiosis to ensure accurate chromosome segregation and avoid aneuploidy, although how these steps are coordinated is not fully understood. Here we show that GRAS-1, the worm homolog of mammalian GRASP/Tamalin and CYTIP, coordinates early meiotic events with cytoskeletal forces outside the nucleus. GRAS-1 localizes close to the nuclear envelope (NE) in early prophase I and interacts with NE and cytoskeleton proteins. Delayed homologous chromosome pairing, synaptonemal complex (SC) assembly, and DNA double-strand break repair progression are partially rescued by the expression of human CYTIP in gras-1 mutants, supporting functional conservation. However, Tamalin, Cytip double knockout mice do not exhibit obvious fertility or meiotic defects, suggesting evolutionary differences between mammals. gras-1 mutants show accelerated chromosome movement during early prophase I, implicating GRAS-1 in regulating chromosome dynamics. GRAS-1-mediated regulation of chromosome movement is DHC-1-dependent, placing it acting within the LINC-controlled pathway, and depends on GRAS-1 phosphorylation at a C-terminal S/T cluster. We propose that GRAS-1 coordinates the early steps of homology search and licensing of SC assembly by regulating the pace of chromosome movement in early prophase I