An Empirical-Mathematical Approach for Calibration and Fitting Cell-Electrode Electrical Models in Bioimpedance Tests

This paper proposes a new yet efficient method allowing a significant improvement in the on-line analysis of biological cell growing and evolution. The procedure is based on an empirical-mathematical approach for calibration and fitting of any cell-electrode electrical model. It is valid and can be extrapolated for any type of cellular line used in electrical cell-substrate impedance spectroscopy (ECIS) tests. Parameters of the bioimpedance model, acquired from ECIS experiments, vary for each cell line, which makes obtaining results difficult and—to some extent-renders them inaccurate. We propose a fitting method based on the cell line initial characterization,and carry out subsequent experiments with the same line to approach the percentage of well filling and the cell density (or cell number in the well). To perform our calibration technique, the so-called oscillation-based test (OBT) approach is employed for each cell density. Calibration results are validated by performing other experiments with different concentrations on the same cell line with the same measurement technique. Accordingly, a bioimpedance electrical model of each cell line is determined, which is valid for any further experiment and leading to a more precise electrical model of the electrode-cell system. Furthermore, the model parameters calculated can be also used by any other measurement techniques. Promising experimental outcomes for three different cell-lines have been achieved, supporting the usefulness of this technique

Remote Cell Growth Sensing Using Self-Sustained Bio-Oscillations

A smart sensor system for cell culture real-time supervision is proposed, allowing for a significant reduction in human effort applied to this type of assay. The approach converts the cell culture under test into a suitable “biological” oscillator. The system enables the remote acquisition and management of the “biological” oscillation signals through a secure web interface. The indirectly observed biological properties are cell growth and cell number, which are straightforwardly related to the measured bio-oscillation signal parameters, i.e., frequency and amplitude. The sensor extracts the information without complex circuitry for acquisition and measurement, taking advantage of the microcontroller features. A discrete prototype for sensing and remote monitoring is presented along with the experimental results obtained from the performed measurements, achieving the expected performance and outcomes

Breast cancer cell line MCF7 escapes from G1/S arrest induced by proteasome inhibition through a GSK-3β dependent mechanism

Targeting the ubiquitin proteasome pathway has emerged as a rational approach in the treatment of human cancers. Autophagy has been described as a cytoprotective mechanism to increase tumor cell survival under stress conditions. Here, we have focused on the role of proteasome inhibition in cell cycle progression and the role of autophagy in the proliferation recovery. The study was performed in the breast cancer cell line MCF7 compared to the normal mammary cell line MCF10A. We found that the proteasome inhibitor MG132 induced G1/S arrest in MCF10A, but G2/M arrest in MCF7 cells. The effect of MG132 on MCF7 was reproduced on MCF10A cells in the presence of the glycogen synthase kinase 3β (GSK-3β) inhibitor VII. Similarly, MCF7 cells overexpressing constitutively active GSK-3β behaved like MCF10A cells. On the other hand, MCF10A cells remained arrested after MG132 removal while MCF7 recovered the proliferative capacity. Importantly, this recovery was abolished in the presence of the autophagy inhibitor 3-methyladenine (3-MA). Thus, our results support the relevance of GSK-3β and autophagy as two targets for controlling cell cycle progression and proliferative capacity in MCF7, highlighting the co-treatment of breast cancer cells with 3-MA to synergize the effect of the proteasome inhibition

Verification of an online evaluation system

Las conferencias impartidas por especialistas promueven el interés de los alumnos por la materia en la que se realizan. Para mejorar el aprendizaje, pusimos a disposición de los alumnos en la plataforma WebCT conferencias online de especialistas a quienes los estudiantes pudieron consultar dudas a través de un foro. Las conferencias se elaboraron 2 medianteWimbaClassroom. La realización de exámenes online permitió comprobar el grado de comprensión de las mismas. Para analizar el nivel de aprendizaje alcanzado mediante dichos exámenes, se incluyeron preguntas sobre las charlas en el examen escrito de la asignatura. La calificación de los alumnos que realizaron la actividad fue un 33% superior que la de quienes no la realizaron, existiendo una correlación directa entre la calificación obtenida online y la del examen escrito. Más del 75% consideróesta herramienta de aprendizaje positiva y el 90 % considera que la experiencia debe extenderse a otras asignaturas

Dab2, megalin, cubilin and amnionless receptor complex might mediate intestinal endocytosis in the suckling rat

We previously proposed that Dab2 participates in the endocytosis of milk macromolecules in rat small intestine. Here we investigate the receptors that may mediate this endocytosis by studying the effects of age and diet on megalin, VLDLR, and ApoER2 expression, and that of age on the expression of cubilin and amnionless. Of megalin, VLDLR and ApoER2, only the megalin expression pattern resembles that of Dab2 previously reported. Thus the mRNA and protein levels of megalin and Dab2 are high in the intestine of the suckling rat, down-regulated by age and up-regulated by milk diet, mainly in the ileum. Neither age nor diet affect ApoER2 mRNA levels. The effect of age on VLDLR mRNA levels depends on the epithelial cell tested but they are down-regulated by milk diet. In the suckling rat, the intestinal expressions of both cubilin and amnionless are similar to that of megalin and megalin, cubilin, amnionless and Dab2 co-localize at the microvilli and in the apical endocytic apparatus. Co-localization of Dab2 with ApoER2 and VLDLR at the microvilli and in the apical endocytic apparatus is also observed. This is the first report showing intestinal co-localization of: megalin/cubilin/amnionless/Dab2, VLDLR/Dab2 and ApoER2/Dab2. We conclude that the megalin/cubilin/amnionless/Dab2 complex/es participate in intestinal processes, mainly during the lactation period and that Dab2 may act as an adaptor in intestinal processes mediated by ApoER2 and VLDLR. J. Cell. Biochem. 115: 510-522, 2014.Junta de Andalucía CTS 588

Treatment with tocilizumab or corticosteroids for COVID-19 patients with hyperinflammatory state: a multicentre cohort study (SAM-COVID-19)

Objectives: The objective of this study was to estimate the association between tocilizumab or corticosteroids and the risk of intubation or death in patients with coronavirus disease 19 (COVID-19) with a hyperinflammatory state according to clinical and laboratory parameters. Methods: A cohort study was performed in 60 Spanish hospitals including 778 patients with COVID-19 and clinical and laboratory data indicative of a hyperinflammatory state. Treatment was mainly with tocilizumab, an intermediate-high dose of corticosteroids (IHDC), a pulse dose of corticosteroids (PDC), combination therapy, or no treatment. Primary outcome was intubation or death; follow-up was 21 days. Propensity score-adjusted estimations using Cox regression (logistic regression if needed) were calculated. Propensity scores were used as confounders, matching variables and for the inverse probability of treatment weights (IPTWs). Results: In all, 88, 117, 78 and 151 patients treated with tocilizumab, IHDC, PDC, and combination therapy, respectively, were compared with 344 untreated patients. The primary endpoint occurred in 10 (11.4%), 27 (23.1%), 12 (15.4%), 40 (25.6%) and 69 (21.1%), respectively. The IPTW-based hazard ratios (odds ratio for combination therapy) for the primary endpoint were 0.32 (95%CI 0.22-0.47; p < 0.001) for tocilizumab, 0.82 (0.71-1.30; p 0.82) for IHDC, 0.61 (0.43-0.86; p 0.006) for PDC, and 1.17 (0.86-1.58; p 0.30) for combination therapy. Other applications of the propensity score provided similar results, but were not significant for PDC. Tocilizumab was also associated with lower hazard of death alone in IPTW analysis (0.07; 0.02-0.17; p < 0.001). Conclusions: Tocilizumab might be useful in COVID-19 patients with a hyperinflammatory state and should be prioritized for randomized trials in this situatio

Histofisiología del epitelio renal de helix aspersa (mollusca, gastropoda, pulmonata, stylommatophora)

La excreción es, por definición, la separación de los productos de desecho de los fluidos tisulares y corporales, y su eliminación del organismo. Además, se considera como el resultado de la filtración del líquido de la sangre, de la reabsorción de ciertos compuestos y de la secreción de sustancias en el interior de túbulos excretores. Los productos de desecho son el resultado del metabolismo celular. Aunque en general son productos finales de procesos catabólicos, también pueden incluir materiales no utilizables o indeseables derivados tanto del anabolismo como del catabolismo. El CO2 y H2O son las moléculas finales del metabolismo oxidativo. Los productos nitrogenados proceden principalmente de la degradación de nucleótidos y desaminación de los aminoácidos antes de la oxidación de los restos carbonados. Las sustancias nitrogenadas más importantes que pueden formar parte del producto de excreción; son el amonio, la urea y el ácido úrico. Según cuál de ellos se encuentre en mayor proporción en la mezcla de productos excretados, los animales se clasifican respectivamente en amoniotélicos, ureotélicos y uricotélicos. El amonio presenta un alto grado de toxicidad, por ello, los animales de pequeño tamaño lo excretan por medio de una salida rápida al exterior, mientras que los animales más desarrollados precisan de soluciones más sofisticadas, ya que las distancias que ha de recorrer este ión son mayores. El amonio es el producto del metabolismo del nitrógeno que se excreta de manera más general en los invertebrados, siendo normalmente mejor tolerado por ellos que por los vertebrados. El mayor grado de tolerancia es alcanzado por los moluscos. En ellos, la concentración de amonio en sangre es aproximadamente 1000 veces mayor que en mamíferos 30 veces mayor que en peces y 2 veces mayor que en las langostas. Pese a ello, tal molécula es potencialmente tóxica siendo necesario su desprendimiento o la transformación de gran parte de la que se produce. De cualquier forma una cierta concentración de amonio en el cuerpo y fluidos tisulares es importante en cualquier animal para preservar el equilibrio ácido-base y para mantener una reserva de álcali. El amoniaco es muy soluble en agua y toda cantidad que sobrepase el nivel de tolerancia puede ser eliminado en solución, o transformado en urea o ácido úrico. La urea es también soluble en agua pero menos tóxica que el amoniaco. En mamíferos, algunos reptiles y anfibios, la urea es sintetizada por el ciclo de la ornitina como un derivado no tóxico del amoniaco. El ácido úrico es ligeramente soluble y no tóxico en las concentraciones en que puede estar en solución. Este compuesto es el único producto de excreción del nitrógeno que puede eliminarse de forma sólida, pudiendo precipitar en el órgano excretor. Esta situación va a permitir la excreción del nitrógeno sin pérdida de agua. La diferencia en la cantidad de agua disponible debida a las variaciones estacionales o a otros cambios ambientales, producen a veces modificaciones en los sistemas de excreción del nitrógeno. Tan definidas son las relaciones que se han establecido entre la naturaleza del producto de excreción principal y las condiciones ambientales de un animal, que está claro como el metabolismo del nitrógeno es un carácter adaptativo de gran importancia: a) El amoniotelismo va asociado a ambiente acuáticos, ya que la eliminación del amonio requiere un volumen relativamente grande de agua para su disolución. b) EL urotelismo es típico de animales que viven en donde al gua no es particularmente abundante ni escasa. Pocos invertebrados son principalmente urotélicos, aunque la mayoría de ellos excretan pequeñas cantidades de urea. c) El uricotelismo va asociado a ambientes donde el agua es escasa. El ácido úrico es el producto principal de excreción de los insectos y gasterópodos terrestres. En los animales terrestres, el alimento y la bebida son las fuentes principales de reposición de sales y agua. Por ello, estos animales sólo pueden sobrevivir si la eliminación de agua se reduce al mínimo. Esto podría realizarse al menos de dos maneras: 1.- Por la reabsorción del agua por los túbulos del sistema excretor. 2.- Por aportaciones bioquímicos que conduzcan a la formación de productos finales del metabolismo del nitrógeno poco solubles, y cuya expulsión no requiera por tanto un volumen considerado de agua. Los invertebrados no hubieran podido lograr la migración desde el mar a la tierra o al agua dulce, si los mecanismos de osmorregulación no hubieran evolucionado junto con los mecanismos locomotores y respiratorios. El proceso de la capacidad osmorreguladora puede estar correlacionada a) anatómicamente con el desarrollo de órganos excretores más extensos, elaborados y diferenciados; b) fisiológicamente con la especialización de ciertos tejidos para el transporte activo, la secreción o absorción de solutos, y c) bioquímicamente con cambios en el metabolismo que permitan la conversión de los desechos nitrogenados en productos no tóxicos y poco solubles. De todos los moluscos, únicamente los gasterópodos han sido capaces de conseguir la colonización de la tierra firme presentando como problema fundamental la conservación del agua. Por ello, presentan un órgano excretor con paredes muy plegadas y un conducto excretor largo, estrecho y muy enrrollado. En los gasterópodos terrestres es muy rato un flujo de orina libre, reabsorbiéndose gran parte del fluido del sistema excretor. En relación a este problema, encontramos la desviación bioquímica del metabolismo del nitrógeno desde el amoniotelismo al uricotelismo, observándose una tendencia progresiva al incremento de la producción de ácido úrico en la adaptación de los gasterópodos a una existencia totalmente terrestre. Por todo lo expuesto hasta ahora, es lógico considerar una estrecha relación entre la excreción y la nutrición, el mantenimiento de la estabilidad (homeostasis) del medio interno y la regulación iónica y osmótica. Los mecanismos que operan para la formación de la orina primaria en Helix aspersa son: excreción ultrafiltración y reabsorción. La excreción la realiza todo el órgano concentrando los productos en la concreción vacuolar. Estos productos proceden de los citosomas y cuerpos densos digestivos. La degradación de los lípidos origina lipofuchina.- La ultrafiltración está regulada por una barrera mecánica (uniones) y otra mecánica cargada (basal). El efecto de estas barreras es de interferencia y no de barrera absoluta. La reabsorción iónica es transcelular realizada por la extrusión basal de naguiada por una ATPASA-Na+ -K+ y el flujo de agua es para celular. La mayor absorción se da en la zona anterior del saco renal