Consequences of cystic fibrosis transmembrane regulator mutations on inflammatory cells

Recent studies in cystic fibrosis (CF) transmembrane regulator (CFTR) mutations and function have shed light on its involvement in disease progression. The extent of cell and tissue distribution of CFTR facilitates systemic dysfunction of ion transport in patients carrying a mutation in CFTR, however, its incidences as cofounding risk factor to develop other diseases is not well studied. In this review we differentiate the dysfunctions driven by CFTR mutations in cell of the immune system and their role in CF progression and examine the types of medical treatments available to patients up to date.Fil: Grumelli, Sandra. Universidad Católica de Córdoba; ArgentinaFil: Islan, German Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Castro, Guillermo Raul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentin

Host-Pathogen Interaction in the Lung of Patients Infected with <em>Pseudomonas aeruginosa</em>

Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic bacterium that can proliferate in the soil, water, and even humans if they are immunologically depressed. During lung infections, P. aeruginosa goes through significant morphological changes turning into the mucoid form after which its eradication becomes almost impossible. Within this chapter, we explore the bioenergetics changes produced within P. aeruginosa during infections in humans and the metabolic pathways that are involved in those changes that lead to chronic infection

Propuesta para la planificación y gestión integrada de los recursos hídricos del NE de la Provincia de Córdoba, Argentina (Red Pictor 2)

Relevamiento y estudio de aspectos relacionados con el conjunto hídrico, ecológico y paisajístico asociado con la Laguna de Mar Chiquita, y una propuesta de Plan Director integrado que permita lograr un funcionamiento sustentable del sistema. Abarcará la recopilación de antecedentes sobre variaciones en los regímenes hidrológicos de la laguna y sus tributarios, junto con las variaciones en calidad de agua y sus consecuencias sobre el ecosistema dependiente. Se utilizará la información disponible en bases de datos de organismos públicos, y a partir de trabajos anteriores del grupo de investigadores involucrados, sobre caudales, calidad de agua, recursos en flora, fauna, paisaje, y sus variaciones en función de los cambios hidrológicos, climáticos, o por efecto de contaminación del medio. Se realizarán también estudios exploratorios para identificar factores de riesgo y cambios evidentes o inminentes en los ecosistemas causados por mal uso o contaminación del recurso hídrico. Dichos estudios abarcarán relevamientos, monitoreos planificados y/o verificaciones in situ, con posterior análisis de los datos obtenidos, análisis de muestras de agua y sedimento en la laguna y sus tributarios, evaluación de cambios en comunidades de peces, aves, plantas, paisaje, etc

Current concepts on oxidative/carbonyl stress, inflammation and epigenetics in pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a global health problem, and current therapy for COPD is poorly effective and the mainstays of pharmacotherapy are bronchodilators. A better understanding of the pathobiology of COPD is critical for the development of novel therapies. In the present review, we have discussed the roles of oxidative/aldehyde stress, inflammation/immunity, and chromatin remodeling in the pathogenesis of COPD. Imbalance of oxidant/antioxidant balance caused by cigarette smoke and other pollutants/biomass fuels plays an important role in the pathogenesis of COPD by regulating redox-sensitive transcription factors (e.g. NF-κB), autophagy and unfolded protein response leading to chronic lung inflammatory response. Cigarette smoke also activates canonical/alternative NF-κB pathways and their upstream kinases leading to sustained inflammatory response in lungs. Recently, epigenetic regulation has been shown to be critical for the development of COPD because the expression/activity of enzymes that regulate these epigenetic modifications have been reported to be abnormal in airways of COPD patients. Hence, the significant advances made in understanding the pathophysiology of COPD as described herein will identify novel therapeutic targets for intervening COPD

Consequences of cystic fibrosis transmembrane regulator mutations on inflammatory cells

Recent studies in cystic fibrosis (CF) transmembrane regulator (CFTR) mutations and function have shed light on its involvement in disease progression. The extent of cell and tissue distribution of CFTR facilitates systemic dysfunction of ion transport in patients carrying a mutation in CFTR, however, its incidences as cofounding risk factor to develop other diseases is not well studied. In this review we differentiate the dysfunctions driven by CFTR mutations in cell of the immune system and their role in CF progression and examine the types of medical treatments available to patients up to date.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Luokanopettaja kielikasvattajana: Varhennettu kielenopetus suomalaisessa peruskoulussa

Tämän kandidaatintutkielman aiheena on varhennettu kielenopetus suomalaisessa koulukontekstissa 2020-luvulla. Tutkimuksen tarkoituksena oli saada selville, mitä aiheesta tiedetään viimeisimpien tutkimusten perusteella. Tutkimus pyrki vastaamaan kysymykseen, mitä tiedetään varhennetun kielenopetuksen nykytilasta suomalaisessa peruskoulussa ajanjaksolla 2020–2024 sekä millaisena luokanopettajien kielikasvatusosaaminen näyttäytyy olemassa olevan tutkimuksen valossa. Lisäksi tutkimus pyrki kartoittamaan varhennetun kielenopetuksen tulevaisuuden näkymiä. Tutkimus toteutettiin systemaattisena kirjallisuuskatsauksena. Tutkimusaineisto kerättiin maalis-huhtikuussa 2024 kahdesta artikkelitietokannasta ja Google Scholar -hakukoneella. Aineisto koostui kymmenestä vertaisarvioidusta tutkimusartikkelista. Aineiston ajallinen rajaus vuosiin 2020–2024 perustui A1-kielen valtakunnalliseen varhennukseen, joka alkoi keväällä 2020. Aineisto analysoitiin aineistolähtöisesti käyttäen apuna sisällönanalyysiä. Tutkimustuloksiksi saatiin, että varhennetun kielenopetuksen käytännön toteutus luokkahuoneissa oli menetelmiltään ja oppimisympäristöiltään monipuolista ja moniaistista, vaikka opetuksessa ei yleensä ollut oppikirjaa käytössä ja fyysisenä ympäristönä toimi useimmiten luokkahuone. Opettajien, oppilaiden ja huoltajien suhtautuminen varhennettuun kielenopetukseen oli pääosin myönteinen. Varhennetun kielenopetuksen kehityskohteita oli useita, kuten opettajien digitaidot, oppimateriaalien saatavuus ja valmisteluaika sekä autenttisten oppimisympäristöjen hyödyntäminen. Varhennettu kielenopetus edellytti opettajalta innostunutta asennetta, ammattitaitoa, pedagogista osaamista, kielitaitoa ja ymmärrystä opetussuunnitelmasta. Suuret ryhmäkoot, eritasoiset oppilaat ja opettajien välisen yhteistyön vähyys asettivat haasteita opettajien osaamiselle. Tutkimustulokset osoittivat, että varhennetun kielenopetuksen nykytila näyttäytyy monin puolin onnistuneena ja laadukkaana, mutta useita kehityskohteita on yhä. Luokanopettajien kielikasvatusosaaminen näyttäytyi vahvana osaamisena alkuopetuksen pedagogiikassa, mutta kielitaidosta koettiin epävarmuutta. Tulevaisuudessa erityisesti digiosaamisen sekä eriyttämisen tarpeen voidaan nähdä lisääntyvän. Sidosryhmien väliseen yhteistyöhön panostamalla pystyttäisiin vastaamaan joihinkin varhennetun kielenopetuksen haasteisiin. Tulosten avulla voidaan kehittää varhennettua kielen opetusta ennestään soveltamalla niitä käytännön opetustyöhön

Estabilidad electroquímica de superficies reconstruidas de Fe₃O₄ 001

La superficie de monocristales de magnetita con la orientación 001 (Fe₃O₄ 001) revisten gran importancia dado a que la reconstrucción de dicha superficie permite alojar átomos individuales los cuales no logran sinterizar entre ellos se mantienen aislados incluso luego de exponer la superficie a altas temperaturas. Esto convierte a Fe₃O₄ (001) en una superficie modelo en sí misma y como soporte para el estudio desalojar catalizadores formados por átomos individuales. Sin embargo, dichas tanto la estabilidades de Fe₃O₄ (001) y de átomos únicos sobre ella, han sido estudiadas en fase gaseosa y pocos experimentos han sido ejecutados en condiciones experimentales cercanas a las cuales funcionan los electrocatalizadores reales, por ejemplo, en soluciones acuosas u orgánicas. En este trabajo se mostrará la estabilidad electroquímica de la reconstrucción superficial (√2 ×√2) R45°) de monocristales de Fe₃O₄ (001) en condiciones operando mediante difracción de rayos X superficial (SXRD). Los experimentos fueron llevados a cabo en el la línea ID03 del acelerador de partículas de European Synchrotron Research Facilities (ESRF). Mediante dichas mediciones hemos podido demostrar que es posible no solo transferir muestras Fe³O₄ (001)- (√2 ×√2R45° desde ultra alto vacío (UHV) al setup experimental electroquímico sin pérdida de la reconstrucción, si no que la misma es estable por horas en contacto con soluciones alcalinas. También ha sido posible evaluar la estabilidad de la reconstrucción al variar el potencial electroquímico de la interface, demostrando que la superficie mantiene su reconstrucción superficial a potenciales anódicos donde ocurre la reacción de evolución de oxígeno (OER) con densidades de corriente que alcanzan 10 mA/cm². Sin embargo, a potenciales más negativos donde comienza la reducción de la superficie, sin embargo la reconstrucción es completamente destruida. cuando se alcanzan potenciales que comienzan a reducir la superficie.La estabilidad estructural observada en la región de OER permite el uso de esta superficie tanto como sistema modelo para catálisis como para su futuro uso como sustrato para alojar átomos únicos.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada

Estudio de sistemas poliméricos y sutoensamblados de polielectrolitos para la construcción de dispositivos de reconocimiento molecular

El presente trabajo de Tesis Doctoral se refiere al diseño de un dispositivo de reconocimiento molécula específico a β-D-glucosa en solución y generación de una señal eléctrica por conmutación del estado aislador a conductor de una película delgada de polianilina autodopada por poliestirensulfonato (PSS) o por sulfonación electroquímica de polianilina (SPAN). Este dispositivo actúa como un transistor o llave molecular. El transistor diseñado constituye el primer ejemplo de un dispositivo de llave molecular donde se integran totalmente las etapas de reconocimiento molecular y generación de señal eléctrica sin necesidad de agregar reactivos. La película de reconocimiento molecular está compuesta por la enzima glucosa oxidasa (GOx) y un polímero medidador redox (PAH-Os) y una capa de conmutación formada por un polianilina modificada (PANI(PSS) o SPAN) integradas sobre la superficie de una compuerta formada por dos microbandas de oro sobre silicio. Cuando se aplica una diferencia de potencial entre ellas, el sistema responde específicamente a glucosa en solución mediante el cambio abrupto en varios órdenes de magnitud de la resistencia de la capa de conmutación entre ambos contactos. Se desarrolló un método de autodopado de polianilina por sulfonación bajo control electroquímico (SPAN) que permite extender el intervalo de pH de trabajo de polianilina entre 5-7, condición requerida por las biomoléculas empleadas. Los resultados son similares a los obtenidos mediante el dopado de la polianilina con poliestirensulfonato (PANI(PSS)). Se estudió la dinámica de películas autoensambladas capa por capa de polielectrolitos redox de un sistema modelo de PAH-Os/PSS mediante balanza de cristal de cuarzo, elipsometría, absorción por reflexión FTIR-RAS, y deflectometría por gradiente de concentración. Se desarrolló y construyó una llave o microtransistor molecular totalmente integrado y se caracterizó su respuesta. Se demostró que los mecanismos de funcionamiento son los esperados de acuerdo al diseño del dispositivo. Es decir la conmutación de la resistencia entre los contactos debido a reacciones redox de la enzima con glucosa y con el polímero redox; y de éste con la película conmutadora de polianilina modificada. Finalmente se analizaron los factores que determinan la velocidad de respuesta del dispositivo y la estabilidad del mismo en el tiempo. La siguiente tesis se encuentra organizada de le siguiente manera: En el capítulo 1 se describen antecedentes e historia de los transistores electroquímicos basados en películas poliméricas conmutadoras, sistemas químicos de reconocimiento molecular y mediadores redox solubles. El capítulo 2 trata sobre los fundamentos teóricos de los métodos experimentales utilizados, el equipamiento empleado y los métodos de preparación de los electrodos: electropolimerización y autoensamblado molecular. Los capítulos 3 a 5 describen los resultados experimentales: desarrollo de un método de autodopado de la polianilina por sulfoión bajo control electroquímico con soluciones de sulfito de sodio y las propiedades de las películas resultantes; estudio de la dinámica de la oxidación y reducción de películas autoensambladas capa por capa de polielectrolito redox –polialilamina derivatizada con un complejo de osmio di-bipiridina bipiridina y poliestirensulfonato de sodio y finalmente la fabricación, caracterización y evidencias del funcionamiento del dispositivo de la capa de reconocimiento molecular y de la capa de conmutación completamente integrados. Finalmente en el capítulo 6 se encuentra una discusión global de los resultados y las conclusiones.The present Doctoral Thesis describes the design of a molecular recognition device specific to β-D-glucose in solution and the generation of an electrical signal by switching from insulating to conducting state a thin film of polyaniline self-dopped by polystyrene sulfonate (PSS) or by electrochemical sulfonation of polyaniline (SPAN). The device works asa transistor or molecular switch. This is the first example of a molecular switch device where the molecular recognition and the signal generation steps are fully integrated with no need to add reagents (reagentless). The molecular recognition layer comprises the enzyme glucose oxidase (GOx) and a redox mediator polymer (PAH-Os) while the switching layer is a modified polyaniline film (PANI-PSS o SPAN) on a surface gate with two gold microbands on silicon. When a potential difference is applied across the micro bands, the device responds specifically to glucose in solution with a sharp change of several orders of magnitude in the electrical resistance of the switching layer across the gap between the microbands. A method for self-dopping polyaniline by sulfonation under electrochemical control (SPAN) has been developed and this extends the working pH range of polyaniline to 5-7, this condition is required by the biomolecules employed. The results are similar to those obtained by doping polyaniline with polystyrene sulfonate (PANI-PSS). The dynamics of layer-by-layer self assembled redox poly-electrolytes in the model system PAH-Os/PSS was studied using quartz crystal microbalance, ellipsometry, reflection absorption IR-FTIR and probe beam deflection. A fully integrated molecular switch or micro-transistor was developed, built and its response was fully characterized. It has been demonstrated that the mechanisms of operation are those expected according to design. That is, the switch of resistance across the microband contacts due to redox reactions of the enzyme with glucose and with the redox polymer; and reaction of this polymer with the switching layer of modified polyaniline. Finally, the factors that determine the rate of response of the device and its stability have been analyzed. The following Thesis is organized as follows: A description of background and history of electrochemical transistors based on switching polymer films, chemical recognition layers and soluble redox mediators are described in Chapter 1. Chapter 2 deals with the fundamentals and the theory of the experimental methods employed, the equipment and electrode preparation: electropolymerization and molecular self-assembly. Chapters 3 to 5 describe the experimental results: development of a self-doping method by sulfonation of aniline under electrochemical control in sodium sulfite solutions and the properties of the resulting films; the study of the oxidation-reduction dynamics of layer-by-layer self-assembled films comprised of redox polyelectrolyte (poly-allylamine derivatized with a complex of di-bipyridine-pyridine osmium and polystyrene sulfonate). Finally the fabrication, characterization and evidence of operation of the molecular recognition and switching layers fully integrated in the device. Chapter 6 contains a general and critical discussion of results and conclusions.Fil: Grumelli, Doris E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Bio-inspired nanocatalysts for the oxygen reduction reaction

Electrochemical conversions at fuel cell electrodes are complex processes. In particular, the oxygen reduction reaction has substantial overpotential limiting the electrical power output efficiency. Effective and inexpensive catalytic interfaces are therefore essential for increased performance. Taking inspiration from enzymes, earth-abundant metal centres embedded in organic environments present remarkable catalytic active sites. Here we show that these enzyme-inspired centres can be effectively mimicked in two-dimensional metal-organic coordination networks self-assembled on electrode surfaces. Networks consisting of trimesic acid and bis-pyridyl-bispyrimidine coordinating to single iron and manganese atoms on Au(111) effectively catalyse the reduction and reveal distinctive catalytic activity in alkaline media. These results demonstrate the potential of surface-engineered metal-organic networks for electrocatalytic conversions. Specifically designed coordination complexes at surfaces inspired by enzyme cofactors represent a new class of nanocatalysts with promising applications in electrocatalysis.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada

Caracterización y funcionalización de superficies monocristalinas de magnetita con metales individuales y clústers: Desde sistemas modelos a electrocatalizadores en tecnologías de energías renovables

El plan de investigación tiene como objetivo general utilizar superficies monocristalinas de magnetita como materiales de electrodo para inmovilizar metales: átomos individuales y clústers, que tengan alta actividad catalítica para las reacciones de interés como la reducción y evolución de oxígeno (OER y ORR, respectivamente); reacciones involucradas en tecnologías de energías renovables como celdas de combustible, baterías de litio-aire y ruptura de la molécula de agua. Se utilizarán superficies monocristalinas de magnetita con orientación preferencial en la dirección 001, que serán preparadas y caracterizadas en condiciones de ultra alto vacío (UHV, del ingles: ultra high vacuum). Cuando éstas muestras de magnetita 001 son preparadas adecuadamente, los átomos de la superficie se ordenan a partir del proceso conocido como reconstrucción superficial. Este arreglo convierte a la superficie de magnetita 001 en un sustrato ideal para alojar una gran variedad de átomos individuales y clústers de manera estable, y poder así estudiar la respuesta eletrocatalítica de los mismos para OER y ORR. Átomos individuales (comenzando por Pt) y clústers (del mismo metal) serán preparados desde la fase vapor en UHV y su morfología será caracterizada por microscopía de efecto túnel (STM), difracción de electrones de baja energía (LEED) y microscopía de fuerza atómica (AFM), mientras que la naturaleza química será determinada por otras técnicas de superficie como espectroscopía de absorción de rayos X (XPS), espectroscopía Raman e infrarroja (IR) combinadas con técnicas de sincrotón como estructura fina en la región cercana al borde de absorción de rayos X (XANES) y en la región extendida del borde de absorción de rayos X (EXAFS). Aspectos estructurales serán estudiados por difracción de rayos X superficial con control de potencial. Una vez que los sistemas han sido caracterizados de manera completa y exhausta, se realizarán experimentos electroquímicos empleando principalmente voltametría cíclica (CV) y voltametría de barrido lineal (LSV) para determinar la actividad electrocatalítica de las reacciones de ORR y OER. Por otro lado se empleará electrodo de disco rotante (RDE) para obtener información sobre los mecanismos de estas reacciones. Finalmente se comparará las performances electrocatalíticas alcanzadas para cada par átomo individual/clúster y entre diferentes metales individuales entre sí