Multi-Scale Simulations of Collagen Failure and Mechanoradicals

Collagen, the most abundant protein in the human body, must withstand high mechanical loads due to its structural role in tendons, skin, bones, and other connective tissue. It was recently found that tensed collagen creates mechanoradicals by homolytic bond scission in the sub-failure regime. The locations and types of initial rupture sites critically decide on both the mechanical and chemical impact of these micro-ruptures on the tissue, but are yet to be explored. We here employ hybrid scale-bridging simulations to determine these first breakage points in collagen, combining existing and newly developed methods tailored towards collagen’s hierarchical structure. We improved our Kinetic Monte Carlo/Molecular Dynamics scheme to simulate bond scissions at the all-atom level, and also developed a mesoscopic ultra coarse-grained description of a collagen fibril. We find collagen crosslinks to rupture first, and identify individual sacrificial bonds in trivalent crosslinks that break preferentially, without compromising structural integrity. Collagen’s weak bonds funnel ruptures such that the potentially harmful mechanoradicals are readily stabilized. Our simulations further suggest the length of helices between pairs of crosslinks to determine the trade-off between overall strength and breakage specificity. The combined results suggest this unique failure mode of collagen to be tailored towards combatting an early onset of macroscopic failure and material ageing

Oregon Parenting Education Collaborative Year 4 Report 2013-2014

The Oregon Parenting Education Collaborative (OPEC) is a multi-year initiative led by The Oregon Community Foundation (OCF), The Ford Family Foundation, and Oregon State University (OSU). Financial supporters include the Meyer Memorial Trust, The Collins Foundation, and OCF Donor Advised Funds. The initiative supports expanded access to best practice parenting education programs, with a focus on programs reaching parents of children prenatal to age six, and supports efforts to develop and strengthen regional parenting education "Hubs." OPEC is unique in its collaborative, foundation-approach in building a statewide infrastructure for parenting education through community-based non-profits and public agencies. The initiative was launched in July 2010. In 2013-2014, there were twelve regional parenting Hubs serving 19 Oregon counties and Siskiyou County, California. During this past year the OPEC initiative also funded ten Small Grant projects in the Portland Metro area to provide evidence-based classes and/or home visiting for specific groups of parents. The OSU evaluation team synthesized overarching lessons and impacts for the program year

An Exploratory Profile of Extension Evaluation Professionals

Extension evaluators serve important roles within our organization, given the increased emphasis on program accountability and renewed focus on program evaluation within the Extension system at all levels. What are the main roles and responsibilities of Extension evaluators? What is the nature and scope of their work? What is their academic preparation? How do they receive continued professional development and training? What is the organizational context in which they work? Prior to the study reported here, little was known about Extension evaluators. The exploratory study provides some insight and, more important, raises significant questions for future study of Extension evaluators

An Evaluation of Over-the-Counter Medication Abuse in High School Students: An Observational Study

Background: An ongoing study at the University of Michigan administers surveys to approximately 420 public and private high school students, evaluating drug misuse in grades 8, 10, and 12. Of the students surveyed, over-the-counter cough medications have been shown to be the fifth most misused medication at 5.6 percent. It has also been shown that 55 percent of teenagers do not feel that using over-the-counter cough medications other than as directed is risky behavior. This is a strong indication that over-the-counter drug misuse in high school students is a growing problem. Study Objective: To evaluate the rates of over-the-counter medication misuse in high school students and compare the trends to national statistics. Methods: The study objective was met using a cross-sectional survey. The survey was administered to high school students in schools across the state of Indiana, from November-December 2014, utilizing an online survey platform. The survey asked questions about specific medications misused, rates of misuse, and how the student learned to misuse the medication. Students chose answers based on a multiple choice selection, with an option for free response. Students were identified only by age and gender. Results: Seven hundred twelve students participated in the study. Of the students surveyed, 9.6 percent had used an over-the-counter medication for a non-medical reason. The most commonly misused medications reported were caffeine (68.25%), dextromethorphan (50.79%), pseudoephedrine (30.16%), coricidan (20.63%) and bisacodyl (9.52%). Nearly half (48.39%) of students indicated that they felt misusing over-the-counter medications was a worthwhile experience. Conclusions: The students participating in this study reported an over-the-counter medication misuse rate nearly double that of national trends (9.6% versus 5.6%). Further research is indicated to evaluate the potential reasons for this trend, so proper education may be implemented

A Time Like No Other: 4-H Youth Development and COVID-19

In this thought leader commentary, we review the potential devastating effects of the COVID-19 pandemic on young people, including trauma, impacts on mental health, socioemotional distress, and changes in academic learning. Stating that 4-H is uniquely positioned to mitigate these effects through intentional positive youth development efforts, we present a call to action for 4-H educators and Extension administrators as we move from initial reaction to recovery and beyond. We recommend four research-based strategies to ensure that youths not only survive, but thrive, in this time like no other

Nachweis und Charakterisierung von RANK-Ligand und Osteoprotegerin in humanen Pankreaskarzinomzellen

Zusammenfassung: Die Modulation zellulärer Apoptoseprozesse ist nicht nur essenziell für die normale Zellphysiologie, sondern auch von fundamentaler Bedeutung in der Karzinogenese. Störungen zellulärer Kontrollmechanismen der Apoptose gelten als kritisches Ereignis in der Initiierung und Progression von Tumoren. Eine reduzierte Apoptoserate wird ferner als wichtiger Mechanismus für die Resistenz von Tumorzellen gegenüber einer Radio- und Chemotherapie angesehen. Das duktale Adenokarzinom des Pankreas gehört zu den Tumoren, die weitgehend resistent gegenüber einer konventionellen Chemotherapie sind. Basierend auf den bisherigen Befunden zur Pathogenese des Pankreas-karzinoms und den Vorarbeiten zum Thema RANKL-OPG-System war das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Expression und Modulation der OPG-mRNA-Produktion und OPG-Proteinsekretion in humanen Pankreaskarzinomzelllinien zu untersuchen. Als Zellmodelle wurden die Adenokarzinomzelllinien PaTu 8988t, PaTu 8988s, PC-2 und Capan-2 analysiert und der Effekt von Steroidhormonen, Zytokinen und Medikamenten auf die OPG-Expression evaluiert. Die Genexpression wurde mittels Northern Blot und PCR, die Proteinsekretion mittels ELISA bestimmt. Osteoprotegerin (OPG) und Receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL) stellen spezifische Rezeptoren und Liganden der TNF-Superfamilie dar, deren Produktion bislang in verschiedenen humanen Geweben nachgewiesen werden konnte. Im Anschluss an den Nachweis von OPG-mRNA im Pankreasgewebe mittels eines kommerziellen Northern Blots konnte OPG auf mRNA- und Proteinebene in zwei der vier untersuchten Pankreaskarzinomzelllinien (PaTu 8988t und PC-2) nachgewiesen werden. Die PaTu 8988s- und Capan-2-Zellen zeigten dagegen keine Produktion von OPG. Zusätzlich exprimierten PaTu 8988t-Zellen auf mRNA-Ebene RANKL. Für Testosteron ergab sich eine dosis- und zeitabhängige Hemmung der OPG-mRNA- und -Proteinexpression in der Pankreaskarzinomzelllinie PaTu 8988t um 70 bis 77%, während 5α-DHT und 17β-Östradiol keine Effekte hatten. Das adrenale Androgen DHEA hemmte die OPG-Produktion um 83%. In den PC-2- Zellen hingegen senkte das gonadale Androgen 5α-DHT die OPG-Expression. Nach der Exposition der Zelllinie PaTu 8988t durch das Glukokortikoid Dexamethason kam es ebenfalls zu einer dosisabhängigen Hemmung der OPG-mRNA-Spiegel und der OPG-Proteinproduktion um 23%. Aufgrund der wichtigen Rolle von Zytokinen im Rahmen der Tumorimmunologie und der Modulation der Apoptose beim Pankreaskarzinom wurden unterschiedliche Zytokine (IL-1β, TNF-α und IL-8) hinsichtlich ihrer Regulation der OPG-Produktion untersucht. Im Gegensatz zu vielen anderen Zelltypen jedoch hatten diese Zytokine – IL-8 ausgenommen – keinen Einfluss auf die OPG-Expression. Die Behandlung mit IL-8 führte zu einer leichten Steigerung der OPG-mRNA-Produktion in PaTu 8988t-Zellen. Die HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren Lovastatin und Cerivastatin zeigten in Pankreaskarzinomzelllinien hemmende Effekte auf die OPG-mRNA- und OPG-Proteinexpression. Lovastatin als Statin der ersten Generation senkte die OPG-mRNA- und -Proteinsekretion in PaTu 8988t-Zellen um 90%. Des Weiteren wurden die OPG-mRNA- und -Proteinspiegel durch Cerivastatin in PaTu 8988t-Zellen um 27% und in PC-2-Zellen um 39% gesenkt. Diese Hemmung durch Statine war dosis- und zeitabhängig. Die Hemmung der OPG-Produktion in Pankreaskarzinomzelllinien ist ein weiterer Beleg für die pleiotropen Wirkungen der Statine, die klinisch hinsichtlich ihrer Apoptose modulierenden Effekte auf Pankreaskarzinomzellen genauer untersucht werden sollten. Zusammenfassend weisen die eigenen Ergebnisse in Zusammenschau mit den Arbeiten anderer Gruppen darauf hin, dass das Pankreas sowohl eine Produktionsstätte als auch ein potenzielles Ziel von OPG darstellt, einem wichtigen osteotropen und Apoptose modulierenden Zytokin der TNF-Rezeptorsuperfamilie. Zukünftige Studien sollten die genaue Interaktion von OPG und TRAIL sowie ihre Bedeutung für die Entstehung, Progression und Metastasierung des Pankreaskarzinoms analysieren. Diese Erkenntnisse könnten die Basis künftiger klinischer Studien sein, in denen die gezielte Modulation der Apoptose als therapeutisches Prinzip bei Patienten mit Pankreaskarzinomen eingesetzt werden kann

Nachweis und Charakterisierung von RANK-Ligand und Osteoprotegerin in humanen Pankreaskarzinomzellen

Zusammenfassung: Die Modulation zellulärer Apoptoseprozesse ist nicht nur essenziell für die normale Zellphysiologie, sondern auch von fundamentaler Bedeutung in der Karzinogenese. Störungen zellulärer Kontrollmechanismen der Apoptose gelten als kritisches Ereignis in der Initiierung und Progression von Tumoren. Eine reduzierte Apoptoserate wird ferner als wichtiger Mechanismus für die Resistenz von Tumorzellen gegenüber einer Radio- und Chemotherapie angesehen. Das duktale Adenokarzinom des Pankreas gehört zu den Tumoren, die weitgehend resistent gegenüber einer konventionellen Chemotherapie sind. Basierend auf den bisherigen Befunden zur Pathogenese des Pankreas-karzinoms und den Vorarbeiten zum Thema RANKL-OPG-System war das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Expression und Modulation der OPG-mRNA-Produktion und OPG-Proteinsekretion in humanen Pankreaskarzinomzelllinien zu untersuchen. Als Zellmodelle wurden die Adenokarzinomzelllinien PaTu 8988t, PaTu 8988s, PC-2 und Capan-2 analysiert und der Effekt von Steroidhormonen, Zytokinen und Medikamenten auf die OPG-Expression evaluiert. Die Genexpression wurde mittels Northern Blot und PCR, die Proteinsekretion mittels ELISA bestimmt. Osteoprotegerin (OPG) und Receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL) stellen spezifische Rezeptoren und Liganden der TNF-Superfamilie dar, deren Produktion bislang in verschiedenen humanen Geweben nachgewiesen werden konnte. Im Anschluss an den Nachweis von OPG-mRNA im Pankreasgewebe mittels eines kommerziellen Northern Blots konnte OPG auf mRNA- und Proteinebene in zwei der vier untersuchten Pankreaskarzinomzelllinien (PaTu 8988t und PC-2) nachgewiesen werden. Die PaTu 8988s- und Capan-2-Zellen zeigten dagegen keine Produktion von OPG. Zusätzlich exprimierten PaTu 8988t-Zellen auf mRNA-Ebene RANKL. Für Testosteron ergab sich eine dosis- und zeitabhängige Hemmung der OPG-mRNA- und -Proteinexpression in der Pankreaskarzinomzelllinie PaTu 8988t um 70 bis 77%, während 5α-DHT und 17β-Östradiol keine Effekte hatten. Das adrenale Androgen DHEA hemmte die OPG-Produktion um 83%. In den PC-2- Zellen hingegen senkte das gonadale Androgen 5α-DHT die OPG-Expression. Nach der Exposition der Zelllinie PaTu 8988t durch das Glukokortikoid Dexamethason kam es ebenfalls zu einer dosisabhängigen Hemmung der OPG-mRNA-Spiegel und der OPG-Proteinproduktion um 23%. Aufgrund der wichtigen Rolle von Zytokinen im Rahmen der Tumorimmunologie und der Modulation der Apoptose beim Pankreaskarzinom wurden unterschiedliche Zytokine (IL-1β, TNF-α und IL-8) hinsichtlich ihrer Regulation der OPG-Produktion untersucht. Im Gegensatz zu vielen anderen Zelltypen jedoch hatten diese Zytokine – IL-8 ausgenommen – keinen Einfluss auf die OPG-Expression. Die Behandlung mit IL-8 führte zu einer leichten Steigerung der OPG-mRNA-Produktion in PaTu 8988t-Zellen. Die HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren Lovastatin und Cerivastatin zeigten in Pankreaskarzinomzelllinien hemmende Effekte auf die OPG-mRNA- und OPG-Proteinexpression. Lovastatin als Statin der ersten Generation senkte die OPG-mRNA- und -Proteinsekretion in PaTu 8988t-Zellen um 90%. Des Weiteren wurden die OPG-mRNA- und -Proteinspiegel durch Cerivastatin in PaTu 8988t-Zellen um 27% und in PC-2-Zellen um 39% gesenkt. Diese Hemmung durch Statine war dosis- und zeitabhängig. Die Hemmung der OPG-Produktion in Pankreaskarzinomzelllinien ist ein weiterer Beleg für die pleiotropen Wirkungen der Statine, die klinisch hinsichtlich ihrer Apoptose modulierenden Effekte auf Pankreaskarzinomzellen genauer untersucht werden sollten. Zusammenfassend weisen die eigenen Ergebnisse in Zusammenschau mit den Arbeiten anderer Gruppen darauf hin, dass das Pankreas sowohl eine Produktionsstätte als auch ein potenzielles Ziel von OPG darstellt, einem wichtigen osteotropen und Apoptose modulierenden Zytokin der TNF-Rezeptorsuperfamilie. Zukünftige Studien sollten die genaue Interaktion von OPG und TRAIL sowie ihre Bedeutung für die Entstehung, Progression und Metastasierung des Pankreaskarzinoms analysieren. Diese Erkenntnisse könnten die Basis künftiger klinischer Studien sein, in denen die gezielte Modulation der Apoptose als therapeutisches Prinzip bei Patienten mit Pankreaskarzinomen eingesetzt werden kann

Development of a University Undergraduate Course Sequence About the Extension System

Many undergraduates are interested in community-based programming, but at most land-grants undergraduates have little contact with Extension. This article describes a grant project that developed two undergraduate courses about Extension and community-based, experiential education. The academic-year course incorporates lecture, discussion, guest speakers, and hands-on activities. The summer-session course takes students to visit program sites in operation. In outcome evaluations, students gained significantly in their understanding of land-grants, Extension, and community programming, and gained confidence in working collaboratively, among other findings. Recommendations note that the success of similar courses requires involvement of county Extension personnel and balancing of several key factors

Evaluation of the Ford Institute Leadership Program: 2009 Report

Findings of the 2009 evaluation of the Ford Institute Leadership Program. The evaluation focused on assessing the impact of the Leadership Program on individuals and networks. In addition, some suggestions for the future of the program were discussed