163 research outputs found
Dr. Scott Meiners
No full textDr. Scott Meiners is a Professor of Biological Science at Eastern Illinois University. Meiners is a featured author at the Authors@EIU event at Booth Library. He shares his recent publication- Tree By Tree Saving North America\u27s Eastern Foresthttps://thekeep.eiu.edu/authors_at_eiu_feb2024/1004/thumbnail.jp
Dr. Scott Meiners
No full textDr. Scott Meiners presents an author talk on his recently published book- Tree By Tree Saving North America\u27s Eastern Foresthttps://thekeep.eiu.edu/authors_at_eiu_feb2024/1005/thumbnail.jp
Sea-ice core and under-ice optical measurements from ice stations conducted during RV Polarstern PS117 voyage
No full textProgress Code: completedStatement: Sampling and analyses followed standard procedures (e.g. Miller et al. 2015). No problems were encountered.<b>Purpose</b><br/>Combined these measurements aimed i) to describe physical-chemical-biological conditions in summer sea ice in the Weddell Sea and ii) to develop algorithms to estimate sea-ice Chlorophyll-a content from transmitted irradiance data (see for example Melbourne-Thomas et al. 2015, Meiners et al. 2017).Sea-ice cores (0.09 m internal diameter) were sampled during Polarstern voyage PS117 to the Weddell Sea during December 2018 to January 2019. Ice core measurements include position, snow thickness, ice thickness, ice core temperature and bulk-salinity profiles, macro-nutrient concentrations as well as Chlorophyll-a pigment content. In addition on each ice station downwelling (surface) and under-ice irradiances were measured with a hyperspectral radiometer
Collation of existing (historical) Antarctic fast ice core Chlorophyll a data
No full textProgress Code: completedThe Antarctic Fast Ice Algae Chlorophyll-a (AFIAC) dataset is a compilation of currently available sea ice chlorophyll-a data from land-fast sea ice (i.e., excluding pack ice (see ASPeCt-Bio, Meiners et al. 2012)) cores collected at circum-Antarctic locations during the period 1970 to 2015. Data come from peer-reviewed publications, field-reports, data repositories and direct contributions by field-research teams. During all campaigns the chlorophyll-a concentration (in micrograms per litre) was measured from melted ice-core sections, using standard procedures, e.g., by melting the ice at less than 5 degrees C in the dark; filtering samples onto glassfibre filters; and fluorometric analysis according to standard protocols [Holm-Hansen et al., 1965; Evans et al., 1987]. Ice samples were melted either directly or in filtered sea water, which does not yield significant differences in chlorophyll-a concentration [Dieckmann et al., 1998]. The dataset consists of 888 geo-referenced ice cores, consisting of 5718 individual ice core sections, and including 404 full vertical profiles with a minimum of three sections. Samples/sections from the remaining cores represent: i) bottom 0.05 m only (n= 32), ii) bottom 0.1 m only (n = 301), complete cores (n = 66), as well as intermittent profiles (n = 85) with at least 3 sections but gaps in-between them. <br/>For questions about this dataset please contact: Klaus Meiners and Martin Vancoppenolle<br/>This data compilation was carried out under the auspices of the Scientific Committee on Antarctic Research - ASPeCt program and the Scientific Committee on Ocean Research (SCOR) working group on Biogeochemical Exchange Processes at the Sea-Ice Interfaces (WG-140). It also contributes to SCOR WG-152 on Measuring Essential Climate Variables in Sea Ice (ECV-Ice).<br/><br/>An update to this dataset was submitted in September, 2018
Inhibitoren des Ubiquitin-Proteasom Systems als potentielle Therapeutika bei kardiovaskulären Erkrankungen
No full textThe therapeutic potential of proteasome inhibitors as cytostatic drugs was
early realized. However, it is the cytotoxic potential of proteasome
inhibitors that has long hampered their therapeutic application as nontoxic
remedies. Here, we provide evidence that proteasome inhibitors are potential
remedies for the therapy of various cardiovascular diseases. While local and
pronounced inhibition of the proteasome with high doses of proteasome
inhibitors have anti-proliferative, anti-inflammatory and pro-apoptotic
effects on vascular smooth muscle cells and suppress development of restenosis
in rat carotid arteries, nontoxic and partial inhibition of the proteasome
with low inhibitor doses induces a variety of beneficial effects in several
different cardiovascular cell types: • reduced expression of collagen isoforms
and matrixmetalloproteinases in cardiac fibroblasts, which is associated with
suppression of cardiac fibrosis in spontaneous hypertensive rats; • suppressed
hypertrophic growth of cardiomyocytes; • enhanced expression of eNOS versus
downregulation of ET-1 in endothelial cells leading to improved endothelial
function of rat aortic rings; • induction of a conserved stress response with
upregulation of hsp70 and several anti-oxidative enzymes in cardiomyocytes and
endothelial cells which is associated with protection from thermal and
oxidative stress. Our data confirm the concept that proteasome inhibitors are
able to act as poisons which induce cell death but also as remedies which
modulate cellular function and protect from cell death. To reconcile these
divergent effects of proteasome inhibitors we would like to extend the old
observation of Paracelsus that “the right dose differentiates a poison and a
remedy”, and postulate that for proteasome inhibitors the right dose and cell
type differentiate a poison and a remedy: For a given cell type, the degree of
proteasome inhibition determines whether the cell dies or is protected from
death. While sustained inhibition of multiple sites strongly restricts overall
protein turnover and ultimately results in cell death, partial inhibition of
only the chymotrypsin-like site may affect degradation of specific sets of
substrates and induces a protective stress response. This hypothesis might
provide a conceptual framework to pave the way for the clinical application of
proteasome inhibitors in other diseases beyond cancer, and in cardiovascular
diseases in particular. However, application of proteasome inhibitors is
clearly limited for diseases that require chronic treatment, since there is
increasing evidence that long-term proteasome impairment may contribute to
neurodegenerative disease, cardiac and aortic dysfunction, and aging. For this
reason, short-term and/or local treatment with proteasome inhibitors may
represent a more feasible approach. In particular, treatment of ischemia-
reperfusion injuries and restenosis offer promising clinical applications, as
proteasome inhibitors combine acute and local anti-proliferative and anti-
inflammatory actions with beneficial systemic effects on endothelial function.Das therapeutische Potential von Proteasominhibitoren als Zytostatika wurde
bereits früh erkannt, und verhinderte lange den Einsatz von
Proteasominhibitoren als nicht-toxische „Heilmittel“. Die hier dargestellten
Daten belegen durch eine Reihe von proof of concept Experimenten, dass
Inhibitoren des Proteasoms neue und viel versprechende „Heilmittel“ für die
Therapie unterschiedlicher kardiovaskulärer Erkrankungen darstellen. Während
die ausgeprägte Hemmung des Proteasoms durch hoch-dosierte Protesominhibitoren
deutlich anti-proliferative, anti-inflammatorische und pro-apoptotische
Effekte auf glatte Muskelzellen zeigt, die zu einer verminderten Restenose-
Ausbildung in Rattenkarotiden beitragen, vermittelt die nicht-toxische und
partielle Hemmung des Proteasoms durch niedrig-dosierte Proteasominhibitoren
eine Reihe benefizieller Effekte in unterschiedlichen kardiovakulären
Zelltypen: • Die reduzierte Expression mehrerer Kollagen Isoformen und
Matrixmetalloproteinasen in kardialen Fibroblasten ist assoziiert mit einem
deutlich verminderten Grad der kardialen Fibrose in spontan hypertensiven
Ratten; • das hypertrophe Wachstum von Kardiomyozyten wird supprimiert; • eine
erhöhte Expression von eNOS zusammen mit einer verminderten Expression von
ET-1 in Endothelzellen korreliert mit einer verbesserten Endothelfunktion in
Rattenaortenringen; • das Auslösen einer konservierten Stress-Antwort mit
Hochregulation von hsp70 und der konzertierten Induktion mehrerer anti-
oxidativer Enzyme schützt sowohl Endothelzellen wie auch Kardiomyozyten vor
thermalen und oxidativem Stress. Unsere Daten sind somit in vollem
Einvernehmen mit dem Konzept, dass Proteasominhibitoren als „Gift“ – also als
zytotoxische Substanzen - oder „Heilmittel“, welche unterschiedlichste
zelluläre Funktionen benefiziell beeinflussen, wirken können. Um diese
offensichtlich divergenten zellulären Effekte von Proteasominhibitoren in
Einklang zu bringen, lässt sich die Beobachtung von Paracelsus (1493 - 1541)
„Alle Dinge sind Gift und nichts ohn Gift, allein die Dosis macht, dass ein
Ding kein Gift ist!“ erweitern als nicht nur Dosis- sondern auch Zelltyp-
abhängige Wirkung von Proteasominhibitoren: Für einen definierten Zelltyp
bestimmt der Grad der Proteasomenhemmung, ob die Zelle stirbt oder vor dem
drohenden Zelltod geschützt wird. So führt die gleichzeitige und effektive
Hemmung mehrere katalytischer Aktivitäten des Proteasoms zu einem massiv
verminderten Proteinumsatz in der Zelle, der - weil nicht mehr kompensierbar -
in Apoptose mündet. Demgegenüber könnte eine nur partielle Hemmung der
katalytischen Zentren möglicherweise gezielt den Abbau spezifischer
Substratgruppen beeinflussen und eine protektive Stress-Antwort auslösen.
Diese Hypothese kann als konzeptueller Rahmen für die therapeutische Anwendung
von Proteasominhibitoren jenseits der Tumortherapie und insbesondere bei
kardiovaskulären Erkrankungen dienen. Der therapeutische Einsatz von
Proteasominhibitoren ist dabei jedoch eingeschränkt bei der Behandlung
chronischer Erkrankungen. So gibt es eine Reihe von Befunden, die zeigen, dass
eine lang anhaltende Einschränkung der proteasomalen Aktivität zur Entwicklung
neurodegenerativer und kardiovaskulärer Erkrankungen sowie zu
Alterungsprozessen beiträgt. Aus diesem Grund erscheint besonders die
kurzzeitige und/oder lokale Anwendung von Proteasominhibitoren Erfolg
versprechend, insbesondere die Behandlung von Ischämie/Reperfusionschäden und
Restenose. Hier wirken Proteasominhibitoren nicht nur lokal anti-proliferativ
und anti-inflammatorisch, sondern auch protektiv und verbessern die
endotheliale Funktion im systemischen Kontext
The Effect of the Proteasome Inhibitor Bortezomib (Velcade®) on the Cardiac Hypertrophy in Dahl Salt-Sensitive Rats
No full textHintergrund: Die kardiale Hypertrophie stellt einen Risikofaktor für diverse
kardiovaskuläre Komplikationen, wie z. B. Herzinsuffizienz und Schlaganfall
dar. Die derzeitigen therapeutischen Möglichkeiten sind jedoch begrenzt, so
dass ein großer Handlungsbedarf für die Entwicklung neuer Therapieverfahren
besteht. Das Ubiquitin- Proteasom-System (UPS) stellt den wichtigsten nicht-
lysosomalen Abbauweg intrazellulärer Proteine in eukaryotischen Zellen dar und
spielt bei der Kontrolle von zahlreichen zellulären Prozessen eine wichtige
Rolle. Eine Hemmung des Proteasoms supprimierte in vitro die Hypertrophie von
neonatalen Rattenkardiomyozyten (nRC). Ziel: In dieser Arbeit wurde
untersucht, ob der niedrig-dosierte Proteasominhibitor Bortezomib anti-
hypertrophe Effekte in dem In-vitro-Modell der neonatalen Rattenkardiomyozyten
und dem Tiermodell der Dahl Salz-sensitiven Ratte (DSSR) ausübt. Methoden und
Ergebnisse: Die In-vitro-Untersuchungen in nRC ergaben, dass Bortezomib die
Chymotrypsin-ähnliche Aktivität des Proteasoms inhibierte. Dies war mit einer
deutlichen Supprimierung des Isoproterenol-induzierten hypertrophen Wachstums
von nRC assoziiert. So konnten sowohl eine Reduzierung der Zellfläche, als
auch verringerte mRNA Expressionen der Hypertrophie-Markergene g-MHC und ANP
beobachtet werden. Währenddessen konnte kein Einfluss auf die Zellviabilität
ausgemacht werden.In dem zweiten Teil dieser Arbeit wurde DSSR entweder der
niedrig-dosierte Proteasominhibitor Bortezomib (50 μg/kg KG) oder das Placebo
NaCl injiziert. Die Behandlung erfolgte zweimal wöchentlich über acht (1.
Versuch) bzw. siebeneinhalb Wochen (2. Versuch). Dabei konnten mäßige anti-
hypertrophe Effekte von Bortezomib in der Druck-induzierten kardialen
Hypertrophie festgestellt werden. Die Kardiomyozyten- Querschnittsfläche und
der Kollagenanteil in dem linken Ventrikel waren tendenziell verringert.
Obwohl diese Effekte nicht signifikant waren, wurde das absolute und relative
Herzgewicht (HG/TL) (tendenzielle bzw. signifikante Unterschiede in dem ersten
bzw. zweiten Versuch) reduziert. Ein Einfluss auf die Hypertrophie- bzw.
Fibrose-Markergene く-MHC und Col III (a1) konnte nicht beobachtet werden.
Untersuchungen in dem vaskulären System der DSSR ergaben, dass der niedrig-
dosierte Proteasominhibitor anti-hypertensiv wirkte. Der arterielle Blutdruck
wurde tendenziell bzw. signifikant reduziert (1. bzw. 2. Versuch). Dies war
mit einer im Trend verbesserten Vasoreaktivität in Antwort auf den
Vasodilatator Acetylcholin bzw. den Vasokonstriktor ET-1 assoziiert. Weitere
Analysen ergaben, dass Bortezomib die mRNA Expression des inflammatorischen
Markers VCAM-1 signifikant reduzierte. Während die Expression von ET-1
tendenziell reduziert wurde, konnte kein Einfluss des Inhibitors auf die eNOS
Expression beobachtet werden. Außerdem konnten hämatologische und
hämatopoetische Nebenwirkungen des Proteasominhibitors ausgeschlossen werden.
Schlussfolgerung: Der niedrig-dosierte Proteasominhibitor Bortezomib hatte
eine antihypertrophe Wirkung auf kultivierte nRC. In hypertensiven DSSR
vermittelte der niedrigdosierte Proteasominhibitor kardiovaskulär protektive
Effekte, die in ihrer Summe zu einer verminderten Morbidität und Mortalität
und zu einer reduzierten kardialen Hypertrophie führten.Background: The cardiac hypertrophy is a risk factor for cardiovascular
complications, such as heart failure and stroke. The present therapeutic
possibilities are limited, so there is urgent need for the development of new
therapy approaches. The ubiquitin-proteasomesystem (UPS) is the major
nonlysosomal degradation pathway of intracellular proteins in eukaryotic
cells. It plays an important role in the control of numerous cellular
processes. Inhibition of the proteasome suppressed the hypertrophy in vitro of
neonatal rat cardiomyocytes (nRC). Purpose: In this study it was investigated
whether the low-dose proteasome inhibitor bortezomib has anti-hypertrophic
effects in the in-vitro-model of the neonatal rat cardiomyocytes as well as in
the animal model of Dahl salt-sensitive rats (DSSR). Methods and Results: The
in-vitro-experiments in nRC demonstrated that bortezomib inhibits the
chymotrypsin-like activity of the proteasome. This was associated with a
pronounced suppression of isoproterenol-induced hypertrophic growth from nRC.
Furthermore, a reduction of the cell surface, as well as decreased mRNA
expression of the hypertrophic marker genes g-MHC and ANP was observed in
cardiomyocytes. However, no influence on the cell viability was monitored. In
the second part of this study DSSR were injected with a low-dose of proteasome
inhibitor bortezomib (50 μg/kg body weight) or with saline as a placebo. The
treatment occurred twice weekly over a period of eight weeks (1st set up) or
7.5 weeks (2st set up). Here antihypertrophic effects were determined through
the pressure-induced cardiac hypertrophy by bortezomib. The cardiomyocyte
cross-sectional area and the percent volume fraction of collagen in the left
ventricle were slightly reduced. Although these effects were not significant,
the absolute and relative heart weight (HW/TL) (slightly or significant
differences in the 1st or 2st set up) were reduced. An influence on the
hypertrophic or fibrosis marker genes く-MHC and Col III (a1) was not observed.
Analysis of the vascular system from DSSR showed that low-dosed proteasome
inhibition was anti-hypertensive. The arterial blood pressure was slightly or
significant reduced (1st or 2st set up). This was associated with an improved
vasoreactivity. Further analysis demonstrated that bortezomib reduced the mRNA
expression of the inflammatory marker VCAM-1 significantly. On the other hand
expression of ET-1 was slightly reduced and eNOS expression was not altered up
on proteasome inhibition. In addition, hematological and hematopoietic side
effects of the proteasome inhibition were nonexistent. Conclusion: Low-dosed
proteasome inhibitor bortezomib had an anti-hypertrophic effect on cultured
nRC. In hypertensive DSSR the low-dosed proteasome inhibitor mediated
cardiovascular protective effects resulted in a reduced morbidity and
mortality as well as decreased cardiac hypertroph
Next-generation personalized drug discovery: the tripeptide GHK hits center stage in chronic obstructive pulmonary disease
No full textChronic lung diseases (CLDs), including chronic obstructive pulmonary disease (COPD), are the second leading cause of death worldwide. The first report of database-driven drug discovery in carefully phenotyped COPD specimens has now been published in Genome Medicine, combining gene expression data in defined emphysematous areas with connectivity-map-based compound discovery. This joint effort may lead the way to novel and potentially more efficient concepts of personalized drug discovery for COPD in particular, and CLD in general
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