Nutraceuticals as Supportive Therapeutic Agents in Diabetes and Pancreatic Ductal Adenocarcinoma: A Systematic Review

The correlation between pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and diabetes-related mechanisms support the hypothesis that early therapeutic strategies targeting diabetes can contribute to PDAC risk reduction and treatment improvement. A systematic review was conducted, using PubMed, Embase and Cochrane Library databases, to evaluate the current evidence from clinical studies qualitatively examining the efficacy of four natural products: Curcumin—Curcuma longa L.; Thymoquinone—Nigella sativa L.; Genistein—Glycine max L.; Ginkgo biloba L.; and a low-carbohydrate ketogenic diet in type 2 diabetes (T2D) and PDAC treatment. A total of 28 clinical studies were included, showing strong evidence of inter-study heterogeneity. Used as a monotherapy or in combination with chemo-radiotherapy, the studied substances did not significantly improve the treatment response of PDAC patients. However, pronounced therapeutic efficacy was confirmed in T2D. The natural products and low-carbohydrate ketogenic diet, combined with the standard drugs, have the potential to improve T2D treatment and thus potentially reduce the risk of cancer development and improve multiple biological parameters in PDAC patients

Personalizace na komunální úrovni: existuje a lze ji v českém prostředí zkoumat?

Against the background of current research and literature, the article discusses local level-personalization in the Czech Republic as well as the ways it can be studied. Emphasising topics such as personalization of the electoral behaviour, electoral system, and political elites’ strategy, the authors present a novel research design aimed at identifying and better understanding the phenomenon of personalization on the local level. The research design develops some original identifiers such as popularity of the candidate, while also employing traditional criteria such as preferential voting or incumbency effect

ЗМІНИ МІНЕРАЛЬНОГО ТА БІЛКОВОГО ОБМІНУ У ВАГІТНИХ З АРТЕРІАЛЬНОЮ ГІПОТОНІЄЮ ЯК ФАКТОР РИЗИКУ РОЗВИТКУ КАРІЄСУ ЗУБІВ У ДІТЕЙ.

There are mixed and conflicting reports in the literature about the impact of arterial hypotension (AH) on the fetus and newborn, therefore, investigation done by us is actual. Mineral and protein exchange has been studied in 70 pregnants with AH and in 50 women with normal blood pressure at 16-24 and 32-40 weeks of pregnancy, and also teeth affection by caries in 80 children from mothers with AH has been studied. Control group included 50 children from mothers with physiological pregnancy. It was shown, that on the background of AH in pregnancy there is a significant increase in serum potassium, calcium, slight increase of magnesium, essential decrease in sodium and small - in phosphorus. Simultaneously in pregnant women with AH decrease of microelements' indicators (copper, manganese, zinc, cobalt) is observed. Elevated calcium levels in the blood of pregnant women with AH can be considered as the risk of osteoporosis development in postnatal period. Study of protein exchange in pregnant women with AH showed increase in total protein (Р<0.05) increase in the number of albumins (Р<0.05), decrease in a1-globulins (Р<0.001), decrease in y-globulins (Р>0.05), an increase of a2-globulins (Р<0.05) and в-globulins (Р>0.05). Reduction of y-globulins fraction on the background of increased amounts of total protein is a risk factor of immune processes reduction in pregnant women with AH. The caries prevalence of milk and permanent teeth in children born from mothers with AH is 95.7 %, which is significantly higher than in children born from mothers with physiological pregnancy (72.7 %).Данные, касающиеся влияния артериальной гипотонии (АГ) при беременности на развитие плода и новорожденного, являются неоднозначными и противоречивыми, поэтому проведенное нами исследование является актуальным. Изучали минеральный и белковый обмен у 70 беременных с АГ, а также у 50 женщин с нормальным артериальным давлением на 16-24 и 32-40 неделях беременности, и распространенность кариеса у 80 детей, рожденных от матерей с АГ. Контрольную группу составили 50 детей от матерей с физиологическим протеканием беременности. Показано, что на фоне АГ у беременных наблюдается существенное увеличение в сыворотке крови калия и кальция, незначительное увеличение магния, достаточно заметное снижение натрия и незначительное - фосфора. Одновременно у беременных с АГ наблюдалось снижение показателей микроэлементов (медь, марганец, цинк, кобальт). Повышенный уровень кальция в крови беременных с АГ можно рассматривать как риск развития остеопороза в послеродовом периоде. Исследование протеинограммы у беременных с АГ показало повышение уровня общего белка (Р<0,05), рост количества альбуминов (Р<0,05), снижение ^-глобулинов (Р<0,001), снижение у-глобулинов (Р>0,05), увеличение а2-глобулинов (Р<0,05) и в-глобулинов (Р>0,05). Снижение фракции у-глобулинов на фоне повышенного количества общего белка является одним из признаков снижения иммунных процессов в организме беременных с АГ. Распространенность кариеса молочных и постоянных зубов у детей, рожденных от матерей с АГ, составляет 95,7 %, что значительно выше, чем у детей, рожденных от матерей с физиологическим протеканием беременности (72,7 %). Дані щодо впливу артеріальної гіпотонії (АГ) при вагітності на розвиток плода і новонародженого є неоднозначними і суперечливими, тому проведене нами дослідження є актуальним. Вивчали мінеральний та білковий обмін у 70 вагітних з АГ, а також у 50 жінок з нормальним артеріальним тиском на 16-24 та 32-40 тижні вагітності, та розповсюдженість карієсу у 80 дітей, народжених від матерів з АГ. Контрольну групу склали 50 дітей від матерів з фізіологічним перебігом вагітності. Показано, що на тлі АГ у вагітних спостерігається суттєве збільшення у сироватці крові калію та кальцію, незначне збільшення магнію, достатньо помітне зниження натрію та незначне - фосфору. Одночасно у вагітних з АГ спостерігалося зниження показників мікроелементів (мідь, марганець, цинк, кобальт). Підвищений рівень кальцію в крові вагітних з АГ можна розглядати як ризик розвитку остеопорозу у післяродовому періоді. Дослідження протеїнограми у вагітних з АГ показало підвищення рівня загального білка (Р<0,05), зростання кількості альбумінів (Р<0,05), зниження ^-глобулінів (Р<0,001), зниження у-глобулінів (Р>0,05), збільшення а2-глобулінів (Р<0,05) та в-глобулінів (Р>0,05). Зниження фракції у-глобулінів на тлі підвищеної кількості загального білка є однією з ознак зниження імунних процесів в організмі вагітних з АГ. Поширеність карієсу молочних та постійних зубів у дітей, народжених від матерів з АГ, складає 95,7 %, що є значно вище, ніж у дітей, народжених від матерів з фізіологічним перебігом вагітності (72,7 %)

SBA and PNA lectin receptors in rat liver structural components on the background of experimental streptozorocin-induced diabetes mellitus

З використанням лектинів PNA, SBA, дослідити вуглеводні детермінанти βDGal, NАcDGal у складі структурних компонентів печінки на тлі експериментального стрептозотоцин — індукованого діабету, провести порівняльний аналіз з експресією рецепторів інших лектинів, на основі попередньо проведених досліджень. Дослідження проводили на 20 щурах-самцях лінії Вістар масою 110–120 г, які були розділені на дві групи (10 контрольних і 10 дослідних). Експериментальний цукровий діабет викликали дочеревним уведенням тваринам стрептозотоцину фірми “Sigma” (США) з розрахунку 7 мг на 100 г маси тіла. Розвиток діабету контролювали за рівнем глюкози, яку визначали глюкооксидазним методом з використанням реактивів фірми “LaСhema” (Чехія). На 14 день розвитку діабету після евтаназії тварин забивали. Кусочки печінки фіксували у 4 %-ному нейтральному формаліні з наступною заливкою у парафін за стандартною методикою. Для отримання оглядових препаратів зрізи товщиною 5–7 мкм фарбували гематоксиліном і еозином. Вуглеводні детермінанти досліджували з використанням двох лектинів, мічених пероксидазою хрону; візуалізацію здійснювали в системі 3’3 діамінобензидину тетрагідрохлориду (“Sigma”, США) в присутностіH2O2. На тлі стрептозотоцин-індукованого діабету спостерігали розширення просвіту синусоїдних гемокапілярів і перисинусоїдного простору Діссе, інфільтрацію лейкоцитами портальних трактів, внутрішньочасточкову інфільтрацію лімфоцитами і плазмоцитами, зернисту та жирову дистрофію гепатоцитів, каріопікноз. Утворення лімфоцитарних інфільтратів всередині печінкових часточок, розширення центральних вен, збільшення кількості стромальних елементів навколо портальних трактів. Окрім морфологічних змін збільшується кількість клітин Купффера та перисинусоїдних ліпоцитів з експонуванням у них глікополімерів βDGal, NАcDGal.С использованием лектинов PNA, SBA, исследовали углеводные детерминанты βDGal, NАcDGal в составе структурных компонентов печени на фоне экспериментального стрептозотоцин — индуцированного диабета, провели сравнительный анализ с экспрессией рецепторов других лектинов на основе предварительно проведенных исследований. Исследования проводили на 20 крысах-самцах линии Вистар массой 110–120 г, которые были разделены на две группы (10 контрольных и 10 опытных). Экспериментальный сахарный диабет вызывали внутрибрюшным введением животным стрептозотоцина фирмы “Sigma” из расчета 7 мг на 100 г массы тела. Развитие диабета контролировали за уровнем глюкозы, которую определяли глюкооксидазным методом с использованием реактивов фирмы “LaСhema” (Чехия). На 14 день развития диабета после эутаназии животных забивали. Кусочки печени фиксировали в 4 %-ном нейтральном формалине с последующей заливкой в парафин. Для получения обзорных препаратов срезы толщиной 5–7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Углеводные детерминанты исследовали с использованием двух лектинов, меченных пероксидазой хрена; визуализацию рецепторов лектинов осуществляли в системе 3’3 диаминобензидина тетрагидрохлорида (“Sigma”, США) в присутствии H2 О2.На фоне стрептозотоцин-индуцированого диабета наблюдали расширение просвета синусоидных гемокапилляров и перисинусоидного пространства Диссе, инфильтрацию лейкоцитами портальных трактов, внутридольковую инфильтрацию лимфоцитами и плазмоцитами, зернистую и жировую дистрофию гепатоцитов, кариопикноз. Образование лимфоцитарных инфильтратов внутри печеночных долек, расширение центральных вен, увеличение количества стромальных элементов вокруг портальных трактов. Кроме морфологических изменений увеличивается количество клеток Купффера и перисинусоидных липоцитов с экспонированием у них гликополимеров βDGal, NАcDGal

Ferrofluid for radiofrequency capacitive hyperthermia: In-vitro study

The current work deals with preparation and characterization of electrically lossy ferrofluid which can be used as a mediator for radio frequency (RF) - capacitive hyperthermia method. To this end, ferrofluid that can absorb the energy of alternating electrical field at the frequencies commonly employed in RF-capacitive hyperthermia (13.56 and 27.12 MHz) has been prepared by co-precipitation method. This ferrofluid comprises of electrically conductive component with core-shell structure, i.e. magnetite nanoparticles (NPs) coated by dextran, organized in chain-like structure. The effect of RF - capacitive hyperthermia in the presence of mediator was studied on the series of tests performed on HaCaT and HepG2 cell lines using MMT test. The RF-electrical field (13.56 MHz) with controllable power output was applied using the EHY-110 SA (Oncotherm group) to increase the temperature of samples from 37°C up to target temperature of 44°C. The results of in-vitro test clearly indicate that the usage of capacitive heating of obtained ferrofluid substantially contribute to cytotoxic effect of hyperthermia treatment.Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic Program NPU I [LO1504

Decitabine-induced DNA methylation-mediated transcriptomic reprogramming in human breast cancer cell lines; the impact of DCK overexpression

Decitabine (DAC), a DNA methyltransferase (DNMT) inhibitor, is tested in combination with conventional anticancer drugs as a treatment option for various solid tumors. Although epigenome modulation provides a promising avenue in treating resistant cancer types, more studies are required to evaluate its safety and ability to normalize the aberrant transcriptional profiles. As deoxycytidine kinase (DCK)-mediated phosphorylation is a rate-limiting step in DAC metabolic activation, we hypothesized that its intracellular overexpression could potentiate DAC’s effect on cell methylome and thus increase its therapeutic efficacy. Therefore, two breast cancer cell lines, JIMT-1 and T-47D, differing in their molecular characteristics, were transfected with a DCK expression vector and exposed to low-dose DAC (approximately IC20). Although transfection resulted in a significant DCK expression increase, further enhanced by DAC exposure, no transfection-induced changes were found at the global DNA methylation level or in cell viability. In parallel, an integrative approach was applied to decipher DAC-induced, methylation-mediated, transcriptomic reprogramming. Besides large-scale hypomethylation, accompanied by up-regulation of gene expression across the entire genome, DAC also induced hypermethylation and down-regulation of numerous genes in both cell lines. Interestingly, TET1 and TET2 expression halved in JIMT-1 cells after DAC exposure, while DNMTs’ changes were not significant. The protein digestion and absorption pathway, containing numerous collagen and solute carrier genes, ranking second among membrane transport proteins, was the top enriched pathway in both cell lines when hypomethylated and up-regulated genes were considered. Moreover, the calcium signaling pathway, playing a significant role in drug resistance, was among the top enriched in JIMT-1 cells. Although low-dose DAC demonstrated its ability to normalize the expression of tumor suppressors, several oncogenes were also up-regulated, a finding, that supports previously raised concerns regarding its broad reprogramming potential. Importantly, our research provides evidence about the involvement of active demethylation in DAC-mediated transcriptional reprogramming.publishedVersio

Analysis of kinematic and kinetic parameters of pace in cerebral palsy patients with internal torsion hip deformity

Literature data on the correlation between femoral torsion during clinical examination and during walking are different. Aim of the study was to compare kinetics and kinematics in cerebral palsy patients with iatrogenic crouch gait pattern with and without clinically diagnosed internal femoral torsion. Material and methods. Comparative analysis of clinical examination and three-dimensional gait analysis (3DGA) was performed in 61 subjects (122 limbs), GMFCS II with iatrogenic crouch gait pattern. The average age was 14.5 ± 2.5 years. This sample was formed in 2018–2021. Kinetic and kinematic data were recorded by Qualisys 7+ optical cameras (8 cameras) with passive marker video capture technology, synchronized with six KISTLER dyno platforms (Switzerland). The analysis was performed in the QTM (Qualisys) and Visual3D (C-Motion) programs with automated calculation of values. Based on the clinical data, all the patients were divided as follows: I – no clinically detected internal femoral torsion – 50 limbs, II – clinically detected internal femoral torsion – 68 limbs. Results. Comparison of the values of kinematics and kinetics in groups of patients according to the criterion of clinically detected/not detected had statistically significant differences in kinematics – the maximum and minimum values of femur and tibia torsion relative to the norm. Differential diagnosis of compensated/decompensated internal femoral torsion was represented by multidirectional values of the angle of foot positioning relative to the motion vector. The kinetic parameters in the groups were statistically doubtful, because they depended on the walking speed of patients, their ability to move. Conclusions. The values of maximum femoral torsion angle up to 22° were not clinically interpreted as internal femoral torsion, those from 22° to 28° can be interpreted both with clinically revealed femoral torsion (68 %) and with the absence of femoral torsion (22 %), which corresponds to the risk group, those more than 28° fell into the group of clinically diagnosed internal femoral torsion

Bratislava Statement: consensus recommendations for improving pancreatic cancer care

Pancreatic cancer is one of the most lethal tumours, and it is the fourth cause of cancer death in Europe. Despite its important public health impact, no effective treatments exist, nor are there high-visibility research efforts to improve care. This alarming situation is emblematic of a larger group of cancer diseases, known as neglected cancers. To address the impact of these diseases, the European Commission-supported Innovative Partnership for Action Against Cancer launched a multi-stakeholder initiative to determine key steps that healthcare systems can rapidly implement to improve their response. A working group comprising 20 representatives from European medical societies, patient associations, cancer plan organisations and other relevant European healthcare stakeholders was organised. A consensus process based on the results of different studies, discussion of research outcomes, and development and endorsement of draft statements resulted in 22 consensus recommendations (the Bratislava Statement). The statement argues that substantial improvements can be achieved in patient outcomes by centralising pancreatic cancer care around state-of-the-art reference centres, staffed by expert multidisciplinary teams capable of providing high-quality care. This organisational model requires a specific care framework encompassing primary, palliative and survivorship care, and a policy environment prioritising the use of quality criteria and performance assessments as well as research investments dedicated to prevention, risk prediction, early detection and diagnosis. In order to address the challenges posed by neglected cancers in general and pancreatic cancer in particular, a specific control strategy tailored to this reality is required

Glucose-Modulated Mitochondria Adaptation in Tumor Cells: A Focus on ATP Synthase and Inhibitor Factor 1

Warburg’s hypothesis has been challenged by a number of studies showing that oxidative phosphorylation is repressed in some tumors, rather than being inactive per se. Thus, treatments able to shift energy metabolism by activating mitochondrial pathways have been suggested as an intriguing basis for the optimization of antitumor strategies. In this study, HepG2 hepatocarcinoma cells were cultivated with different metabolic substrates under conditions mimicking “positive” (activation/biogenesis) or “negative” (silencing) mitochondrial adaptation. In addition to the expected up-regulation of mitochondrial biogenesis, glucose deprivation caused an increase in phosphorylating respiration and a rise in the expression levels of the ATP synthase β subunit and Inhibitor Factor 1 (IF1). Hyperglycemia, on the other hand, led to a markedly decreased level of the transcriptional coactivator PGC-α suggesting down-regulation of mitochondrial biogenesis, although no change in mitochondrial mass and no impairment of phosphorylating respiration were observed. Moreover, a reduction in mitochondrial networking and in ATP synthase dimer stability was produced. No effect on β-ATP synthase expression was elicited. Notably, hyperglycemia caused an increase in IF1 expression levels, but it did not alter the amount of IF1 associated with ATP synthase. These results point to a new role of IF1 in relation to high glucose utilization by tumor cells, in addition to its well known effect upon mitochondrial ATP synthase regulation

Decitabine potentiates efficacy of doxorubicin in a preclinical trastuzumab-resistant HER2-positive breast cancer models

Acquired drug resistance and metastasis in breast cancer (BC) are coupled with epigenetic deregulation of gene expression. Epigenetic drugs, aiming to reverse these aberrant transcriptional patterns and sensitize cancer cells to other therapies, provide a new treatment strategy for drug-resistant tumors. Here we investigated the ability of DNA methyltransferase (DNMT) inhibitor decitabine (DAC) to increase the sensitivity of BC cells to anthracycline antibiotic doxorubicin (DOX). Three cell lines representing different molecular BC subtypes, JIMT-1, MDA-MB-231 and T-47D, were used to evaluate the synergy of sequential DAC + DOX treatment in vitro. The cytotoxicity, genotoxicity, apoptosis, and migration capacity were tested in 2D and 3D cultures. Moreover, genome-wide DNA methylation and transcriptomic analyses were employed to understand the differences underlying DAC responsiveness. The ability of DAC to sensitize trastuzumab-resistant HER2-positive JIMT-1 cells to DOX was examined in vivo in an orthotopic xenograft mouse model. DAC and DOX synergistic effect was identified in all tested cell lines, with JIMT-1 cells being most sensitive to DAC. Based on the whole-genome data, we assume that the aggressive behavior of JIMT-1 cells can be related to the enrichment of epithelial-to-mesenchymal transition and stemness-associated pathways in this cell line. The four-week DAC + DOX sequential administration significantly reduced the tumor growth, DNMT1 expression, and global DNA methylation in xenograft tissues. The efficacy of combination therapy was comparable to effect of pegylated liposomal DOX, used exclusively for the treatment of metastatic BC. This work demonstrates the potential of epigenetic drugs to modulate cancer cells' sensitivity to other forms of anticancer therapy.publishedVersio