Erythropoietin does not enhance skeletal muscle protein synthesis following exercise in young and older adults

PURPOSE: Erythropoietin (EPO) is a renal cytokine that is primarily involved in hematopoiesis while also playing a role in non-hematopoietic tissues expressing the EPO-receptor (EPOR). The EPOR is present in human skeletal muscle. In mouse skeletal muscle, EPO stimulation can activate the AKT serine/threonine kinase 1 (AKT) signaling pathway, the main positive regulator of muscle protein synthesis. We hypothesized that a single intravenous EPO injection combined with acute resistance exercise would have a synergistic effect on skeletal muscle protein synthesis via activation of the AKT pathway.

METHODS: Ten young (24.2 ± 0.9 years) and 10 older (66.6 ± 1.1 years) healthy subjects received a primed, constant infusion of [ring-13C(6)] L-phenylalanine and a single injection of 10,000 IU epoetin-beta or placebo in a double-blind randomized, cross-over design. 2 h after the injection, the subjects completed an acute bout of leg extension resistance exercise to stimulate skeletal muscle protein synthesis.

RESULTS: Significant interaction effects in the phosphorylation levels of the members of the AKT signaling pathway indicated a differential activation of protein synthesis signaling in older subjects when compared to young subjects. However, EPO offered no synergistic effect on vastus lateralis mixed muscle protein synthesis rate in young or older subjects.

CONCLUSIONS: Despite its ability to activate the AKT pathway in skeletal muscle, an acute EPO injection had no additive or synergistic effect on the exercise-induced activation of muscle protein synthesis or muscle protein synthesis signaling pathways.

Genomics to elucidate the molecular basis of calcific aortic valve disease

Le rétrécissement valvulaire aortique (RVA) est causé par une calcification et une fibrose progressive de la valve aortique. Le risque de développer la maladie augmente avec l’âge. À cause de l’augmentation de l’espérance de vie, le RVA est devenu un problème de santé publique. Le RVA est fatal en absence de traitement médical. Actuellement, la chirurgie est le seul traitement pour le stade sévère de la maladie, mais près de 50% des individus avec RVA n’y sont pas éligibles, principalement due à la présence de comorbidités. Plusieurs processus biologiques ont été associés à la maladie, mais les voies moléculaires spécifiques et les gènes impliqués dans le développement et la progression du RVA ne sont pas connus. Il est donc urgent de découvrir les gènes de susceptibilité pour le RVA afin d’identifier les personnes à risque ainsi que les biomarqueurs et les cibles thérapeutiques pouvant mener au développement de médicaments pour inverser ou limiter la progression de la maladie. L’objectif de cette thèse de doctorat était d’identifier la base moléculaire du RVA. Des approches modernes en génomique, incluant l’étude de gènes candidats et le criblage génomique par association (GWAS), ont été réalisées à l’aide de collections d’ADN provenant d’un grand nombre de patients bien caractérisés pour le RVA. Des études complémentaires en transciptomique ont comparé le profil d’expression global des gènes entre des valves calcifiées et non-calcifiées à l’aide de biopuces à ADN et de séquençage de l’ARN. Une première étude a identifié des variations dans le gène NOTCH1 et suggère pour la première fois la présence d’un polymorphisme commun dans ce gène conférant une susceptibilité au RVA. La deuxième étude a combiné par méta-analyse deux GWAS de patients provenant de la ville de Québec et Paris (France) aux données transcriptomiques. Cette étude de génomique intégrative a confirmé le rôle de RUNX2 dans le RVA et a permis l’identification d’un nouveau gène de susceptibilité, CACNA1C. Les troisième et quatrième études sur l’expression des gènes ont permis de mieux comprendre les bases moléculaires de la calcification des valves aortiques bicuspides et ainsi d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le RVA. Les données générées par ce projet sont la base de futures découvertes importantes qui permettront d’améliorer les options de traitement et la qualité de vie des patients atteints du RVA.

Caracterización y prevalencia del compromiso ocular en pacientes con enfermedad autoinmune y autoinflamatoria en un centro de referencia reumatológica en Colombia entre los años 2000 a 2015

RESUMEN Objetivo: Estimar la prevalencia de las diferentes enfermedades oftalmológicas que aparecen en el contexto de una enfermedad autoinmune (EAI) en pacientes de un centro de referencia reumatológica en Colombia, según características clínicas y sociodemográficas durante un período de 15 años, comprendido entre los años 2000 a 2015. Métodos: Se realizó un estudio descriptivo, observacional de prevalencia. El tipo de muestreo fue aleatorio estratificado con asignación proporcional en el programa Epidat 3.4. Los datos se analizaron en el programa SPSS v22.0 y se realizó análisis univariado de las variables categóricas, para las variables cuantitativas se realizaron medidas de tendencia central. Resultados: De 1640 historias clínicas revisadas, se encontraron 634 pacientes (38,65%) con compromiso ocular. Si excluimos los pacientes con SS, que por definición presentan ojo seco, 222 pacientes (13,53%) presentaron compromiso oftalmológico. Del total de pacientes, el 83,3% fueron mujeres. La AR fue la enfermedad autoinmune con mayor compromiso oftalmológico con 138 pacientes (62,2%), y en último lugar la sarcoidosis con 1 solo paciente afectado. La QCS fue la manifestación más común en todos los grupos diagnósticos de EAI, con 146 pacientes (63,5%). De 414 pacientes con Síndrome de Sjögren (SS) y QCS 8 presentaron compromiso ocular adicional, siendo la uveítis la segunda patología ocular asociada en pacientes con SS y la primera causa en las espondiloartropatias (71,4 %). Los pacientes con catarata (4,1%) presentaron la mayor prevalencia de uso de corticoide (88.8%). De 222 pacientes, 28 (12,6%) presentaron uveítis. Del total de pacientes, 16 (7,2%) presentaron maculopatía por antimalaráricos y 6 (18,75%) de los pacientes con LES. Los ANAS se presentaron en el 100% los pacientes con trastorno vascular de la retina. Los pacientes con epiescleritis presentaron la mayor proporción de positivización de anticuerpos anti-DNA. La EAI que más presentó epiescleritis fue LES con 4 pacientes (12,5%) El 22% de paciente con anticuerpos anti-RNP presentaron escleritis y 32,1% de los pacientes con uveítis presentaron HLA-B27 positivo. Las manifestaciones oftalmológicas precedieron a las sistémicas entre un 11,1% y un 33,3% de los pacientes. Conclusión: Las enfermedades oculares se presentan con frecuencia en los pacientes colombianos con EAI (38.65%), siendo la AR la enfermedad con mayor compromiso ocular (62,2%) y la QCS la enfermedad ocular con mayor prevalencia en todas las EAI (63,5%). La uveítis se presentó en 28 pacientes (12,6%). Las manifestaciones oftalmológicas pueden preceder a las sistémicas. El examen oftalmológico debe ser incluido en los pacientes con EAI, por ser la enfermedad ocular una comorbilidad frecuente. Adicionalmente, los efectos oftalmológicos de las medicaciones sistémicas utilizadas en EAI deben ser estrechamente monitorizados, durante el curso del tratamiento.

Iron content affects lipogenic gene expression in the muscle of nelore beef cattle.

Iron (Fe) is an essential mineral for metabolism and plays a central role in a range of biochemical processes. Therefore, this study aimed to identify differentially expressed (DE) genes and metabolic pathways in Longissimus dorsi (LD) muscle from cattle with divergent iron content, as well as to investigate the likely role of these DE genes in biological processes underlying beef quality parameters. Samples for RNA extraction for sequencing and iron, copper, manganese, and zinc determination were collected from LD muscles at slaughter. Eight Nelore steers, with extreme genomic estimated breeding values for iron content (Fe-GEBV), were selected from a reference population of 373 animals. From the 49 annotated DE genes (FDR<0.05) found between the two groups, 18 were upregulated and 31 down-regulated for the animals in the low Fe-GEBV group. The functional enrichment analyses identified several biological processes, such as lipid transport and metabolism, and cell growth. Lipid metabolism was the main pathway observed in the analysis of metabolic and canonical signaling pathways for the genes identified as DE, including the genes FASN, FABP4, and THRSP, which are functional candidates for beef quality, suggesting reduced lipogenic activities with lower iron content. Our results indicate metabolic pathways that are partially influenced by iron, contributing to a better understanding of its participation in skeletal muscle physiology.