Tirotoxicose experimental em gatos: efeitos sobre o tecido ósseo, isoenzimas da fosfatase alcalina e metaloproteínases de Matriz-2 E-9

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of the antimycobacterial compound 2-phenoxy-1-phenylethanone on rat hepatocytes and formation of metabolites

Context: Neolignans are usually dimers formed by oxidative coupling of allyl and propenyl phenols, and the neolignan analogue, 2-phenoxy-1-phenylethanone (LS-2) is a promising antimycobacterial compound showing very weak cytotoxicity in mammalian cells and lack of acute toxicity in murine models. Objectives: To investigate the mechanism of action of LS-2 in rat hepatocytes by evaluating the activity levels of enzymes related to oxidation status and drug-metabolizing activity. Materials and methods: Hepatocytes were treated with LS-2 from 0.05 up to 1 mM, for 24 and 48 h, and reduced glutathione (GSH), lipid peroxidation and cytochrome P450 enzyme (CYP450) activity were assayed. A homologous series of phenoxazone ethers were used as substrates to measure the enzymatic profile. The biotransformation of LS-2 was studied in hepatocytes by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) for detection and analysis of possible metabolites. Results: Hepatocytes treated with LS-2 up to 1 mM for 24 or 48 h did not induce the formation of GSH and lipid peroxidation. O-Dealkylation activities of the isoenzymes CYP4501A1, CYP4501A2, CYP4502B1 and CYP4502B2 were also not detected in the hepatocytes treated with LS-2 for 24 or 48 h. Discussion and conclusion: The results indicate that LS-2 or its two detected metabolites, 2-phenoxy-1-phenylethanol and 2,4-(2-hydroxy-2-phenylethoxy) phenol, are not cytotoxic to rat hepatocytes. These compounds maintain a balance between the production of pro-oxidant agents and their respective antioxidant systems. The data show that enzymes related to oxidation status and drug-metabolizing activities are not involved in the mechanism of action of LS-2.

Purification, characterization and structural determination of chitinases produced by Moniliophthora perniciosa

The enzyme chitinase from Moniliophthora perniciosa the causative agent of the witches' broom disease in Theobroma cacao, was partially purified with ammonium sulfate and filtration by Sephacryl S-200 using sodium phosphate as an extraction buffer. Response surface methodology (RSM) was used to determine the optimum pH and temperature conditions. Four different isoenzymes were obtained: ChitMp I, ChitMp II, ChitMp III and ChitMp IV. ChitMp I had an optimum temperature at 44-73ºC and an optimum pH at 7.0-8.4. ChitMp II had an optimum temperature at 45-73ºC and an optimum pH at 7.0-8.4. ChitMp III had an optimum temperature at 54-67ºC and an optimum pH at 7.3-8.8. ChitMp IV had an optimum temperature at 60ºC and an optimum pH at 7.0. For the computational biology, the primary sequence was determined in silico from the database of the Genome/Proteome Project of M. perniciosa, yielding a sequence with 564 bp and 188 amino acids that was used for the three-dimensional design in a comparative modeling methodology. The generated models were submitted to validation using Procheck 3.0 and ANOLEA. The model proposed for the chitinase was subjected to a dynamic analysis over a 1 ns interval, resulting in a model with 91.7% of the residues occupying favorable places on the Ramachandran plot and an RMS of 2.68.

Selektive und duale COX-1-, COX-2-Inhibitoren aus der Reihe der Methanone

Zusammenfassung: Prostaglandine (PG) sind wichtige biologische Entzündungsmediatoren, die aus der Arachidonsäure (AA) durch das Enzym Cyclooxygenase (COX) entstehen. Trotz einiger unerwünschter Wirkungen, sind Cyclooxygenase-Hemmer Mittel der Wahl zur Unterdrückung entzündlicher Prozesse. Von der Cyclooxygenase existieren zwei Isoenzyme: COX-1 und COX-2. Eine selektive Hemmung der COX-2 bzw. eine duale Hemmung der COX-1 und COX-2 wird als erfolgversprechendes Prinzip zur Behandlung von entzündlichen Erkrankungen diskutiert.Ziel der Arbeit war die Synthese und in vitro Testung sowie die Erstellung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen selektiver bzw. dualer Hemmstoffe der COX-1/-2. Zusätzlich wurden die Substanzen auf inhibitorische Aktivität gegenüber der 5- und 12-Lipoxygenase untersucht.Ausgehend von der Struktur selektiver Hemmstoffe der COX-2 bzw. von dualen COX-1/ COX-2-Inhibitoren sowie von marktüblichen nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAR), wurde das Diarylmethanon-Element als Basis gewählt. An diesem Strukturelement wurden Modifikationen vorgenommen, um selektive Hemmstoffe der COX-2 bzw. duale COX-1/ COX-2-Hemmstoffe zu erhalten.Die synthetisierten Verbindungen lassen sich in [4-(Methylsulfanyl)phenyl]- und [4-(Methylsulfonyl)phenyl](aryl)methanone, N-(Aroylphenyl)sulfonamide und -amide sowie (Hydroxyphenyl)(2-thienyl)methanone unterteilen.In der Reihe der [4-(Methylsulfanyl)phenyl](aryl)methanone sind potente Hemmstoffe sowohl der COX-1 als auch der COX-2 erhalten worden. Im Gegensatz dazu zeigen die [4-(Methylsulfonyl)phenyl](aryl)methanone gegenüber COX-1 und COX-2 keine inhibitorische Aktivität. Mit dem 2-Thienylderivat wurde ein potenter, dualer Hemmstoff beider Cyclooxygenase-Isoenzyme identifiziert, dessen Wirkstärke (bezüglich der COX-2) auf den Austausch von Phenyl gegen 2-Thienyl zurückzuführen ist.Die N-(Aroylphenyl)sulfonamide und -amide bilden die umfangreichste Gruppe bei den durchgeführten Untersuchungen, wobei besonders die regioisomeren N-(2-Aroylphenyl)sulfonamide und -amide eingehender studiert wurden. Auf der Basis der (2-Aroylphenyl)sulfonamide läßt sich für die Hemmung der COX-1 eine Struktur-Wirkungs-Beziehungen formulieren, die anhand Hilfe geeigneter Verbindungen überprüft wurde. Die Untersuchungen wurden zum Teil auch auf die 3- und 4-Regioisomeren ausgedehnt, wobei sich die erhaltenen Struktur-Wirkungs-Beziehungen bestätigten. Die Arylsulfonamide inhibieren bevorzugt die COX-1. Auch (4-Aroylphenyl)sulfonamide wurden auf mögliche inhibitorische Aktivität untersucht. Die Einbindung des Amidstickstoffs in ein Indolin- bzw. Tetrahydrochinolin-Ringsystem oder des Sulfonamids in ein 1,3-Propansultam führte in jedem Falle zu wenig aktiven Verbindungen gegenüber der COX-1. N-(2-Aroylphenyl)amide zeigten in Übereinstimmung mit der Hypothese an der COX-1 eine gute inhibitorische Aktivität.Aus der Reihe der (Hydroxyphenyl)(2-thienyl)methanone wurden die freien Alkohole, die Methylether und verschiedene Ester dargestellt und auf COX-1-Aktivität untersucht. Acetate, aber auch Phenole sind die potentesten Inhibitoren der COX-1. Als günstigte Positionen für die 2-Thienylcarbonyl-Einheit am Hydroxyphenylrest erweist sich die ortho- bzw. para-Position.

Funktionelle Bedeutung von P-Glykoprotein für Wirkungen und Nebenwirkungen von Antipsychotika

Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) ist eine Maßnahme, bei der durch Messung der Medikamentenspiegel im Blut die Dosis ermittelt wird, bei der mit höchster Wahrscheinlichkeit mit Therapieansprechen gerechnet werden kann. Dabei wird angenommen, dass die Konzentrationen im Blut mit denen im Wirkkompartiment korrelieren. Für Antipsychotika wurde gezeigt, dass die Konzentrationen im Blut direkt mit denen im Gehirn korrelieren, die Verteilung zwischen den beiden Kompartimenten ist jedoch für die verschiedenen Antipsychotika sehr unterschiedlich. Die Distribution von Arzneistoffen zwischen Blut und Gehirn wird durch Effluxtransporter in der Blut-Hirn-Schranke kontrolliert. Welche Rolle dabei P-Glykoprotein (P-gp) für die Verteilung von atypischen Antipsychotika spielt und wie die Pharmakokinetik und –dynamik durch diesen Transporter beeinflusst werden, sollte in dieser Arbeit untersucht werden. Für die Messung des neu eingeführten Antipsychotikums Aripiprazol, sowie für seinen aktiven Metaboliten Dehydroaripiprazol, wurde eine hochleistungsflüssigchromatographische (HPLC) Methode mit Säulenschaltung und spektrophotometrischer Detektion etabliert. Die Methode wurde für die Messung von Serumproben schizophrener Patienten eingesetzt, um einen therapeutischen Bereich für Aripiprazol zu ermitteln. Aus der Analyse von 523 Patientenproben wurde herausgefunden, dass Aripiprazol-Serumkonzentrationen von 150 bis 300 ng/ml mit gutem klinischen Ansprechen und einem geringen Risiko für Nebenwirkungen einhergingen. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Serumspiegel bei gleichzeitiger Gabe von Inhibitoren und Induktoren der Cytochrom P450 (CYP) Isoenzyme CYP2D6 und CYP3A4 erhöht bzw. gesenkt wurden. Am Modell der P-gp Knockout Maus im Vergleich zu FVB Wildtyp Mäusen wurden Konzentrationsverläufe von Antipsychotika nach i.p. Gabe von Amisulprid, Aripiprazol, Dehydroaripiprazol, Clozapin, Desmethylclozapin, Haloperidol, Olanzapin, Quetiapin, Risperidon und 9-Hydroxyrisperidon sowie der Kontrollsubstanz Domperidon im Gehirn und Blut über 24 Stunden mittels HPLC-Methoden gemessen. Welchen Einfluss eine verminderte Expression von P-gp auf die Pharmakodynamik hat, wurde in zwei Verhaltenstests untersucht. Mit Hilfe des Rotarods wurden motorische Effekte der Arzneistoffe erfasst und mittels Radial Arm Water Maze kognitive Fähigkeiten. Risperidon und sein aktiver Metabolit 9-Hydroxyrisperidon waren die stärksten Substrate von P-gp. 10-fach höhere Konzentrationen im Gehirn der P-gp Knockout Mäuse führten zu 10-fach stärkeren Beeinträchtigungen in den pharmakodynamischen Untersuchungen im Vergleich zu Wildtyp Tieren. Amisulprid, Aripiprazol, Dehydroaripiprazol, Desmethylclozapin und Quetiapin konnten ebenfalls als Substrate von P-gp identifiziert werden. Olanzapin, Haloperidol und Clozapin wurden durch P-gp wenig bzw. nicht in ihrer Pharmakokinetik und –dynamik beeinflusst. Da P-gp von Nagern und Menschen nach derzeitiger Kenntnis in ihren Substrateigenschaften weitgehend übereinstimmen, muss bei einer Behandlung von schizophrenen Patienten mit Antipsychotika, die als Substrate von P-gp identifiziert wurden, davon ausgegangen werden, dass eine Veränderung der Expression oder Aktivität von P-gp, genetisch verursacht oder durch Medikamente bedingt, für das Therapieansprechen oder das Auftreten von Nebenwirkungen bedeutsam sind.

Metabolismus von Psychopharmaka durch das Cytochrom P450-Enzymsystem im Alter

Altern geht mit einer Reihe physiologischer Veränderungen einher. Da in höherem Lebensalter überdurchschnittlich viele Arzneistoffe eingenommen werden und häufig mehrere Erkrankungen gleichzeitig vorliegen, können Auffälligkeiten in den Arzneimittelkonzentrationen im Blut nicht nur altersbedingt, sondern auch krankheitsbedingt oder durch Arzneimittelwechselwirkungen verursacht sein.rnrnDie vorliegende Arbeit untersucht die Fragestellung, ob der Arzneimittelmetabolismus bei Alterspatenten generell, oder nur bei Patienten mit Multimorbidität und –medikation verändert ist, und in welchem Lebensalter diese Veränderungen einsetzen. Im Mittelpunkt stand dabei die Frage, ob die Aktivitäten distinkter Arzneimittel-abbauender Enzyme der Cytochrom P450-Enzym-Familie (CYP) verändert sind. Da viele Psychopharmaka nur bei Patienten im Alter zwischen 18 und 65 Jahren zugelassen sind, wurde die Hypothese geprüft, dass sich Patienten im Alter über und unter 65 Jahren in ihren Medikamentenspiegeln unterscheiden.rnrnFür die Untersuchungen wurde eine Datenbank aus Blutspiegelmessungen erstellt, die im Rahmen des pharmakotherapiebegleitenden TDM erhoben worden waren. Die Blutspiegel stammten von insgesamt 4197 Patienten, die mit Amisulprid, Aripiprazol, Citalopram, Clozapin, Donepezil, Escitalopram, Mirtazapin, Quetiapin, Risperidon, Sertralin, Venlafaxin oder Ziprasidon behandelt wurden. Die Messungen wurden ergänzt mit Angaben aus den TDM-Anforderungsscheinen bezüglich Tagesdosis, Begleitmedikamenten, Schweregrad der Erkrankung, Therapieerfolg und Verträglichkeit der Medikation. Zusätzlich wurden klinische Befunde der Leber- und Nierenfunktion einbezogen, sowie Angaben zur Berechnung des BMI. Die in vivo-CYP-Enzymaktivitäten wurden anhand von metabolischen Ratios (Serumkonzentrationen Metabolit/ Serumkonzentration Muttersubstanz) beurteilt.rnrnIm Mittel stieg der Schweregrad der Erkrankung mit dem Alter und der Therapieerfolg verschlechterte sich. Dies betraf im Einzelnen nur Patienten, die mit Amisulprid oder Clozapin behandelt worden waren. Ältere Patienten litten häufiger an Nebenwirkungen als jüngere.rnUnter Aripiprazol, Quetiapin, Sertralin und Venlafaxin erreichten Alterspatienten mit niedrigeren Tagesdosen gleiche Therapieerfolge wie jüngere Patienten.rnPatienten, die mit Clozapin oder Amisulprid behandelt wurden, zeigten im Alter schlechtere Behandlungserfolge bei gleicher (Clozapin) bzw. niedrigerer (Amisulprid) Tagesdosis.rnTherapieerfolg und mittlere Tagesdosis änderten sich bei Patienten, die Ziprasidon, Donepezil, Citalopram, Escitalopram und Mirtazapin einnahmen, nicht altersabhängig.rnrnAltersabhängige Unterschiede der Serumspiegel zeigten sich für Amisulprid, Aripiprazol, Donepezil, Mirtazapin, Desmethylmirtazapin, Quetiapin und DesmethylsertralinrnAllerdings lagen die Altersgrenzen außer bei Donepezil deutlich niedriger als die gängig angenommene, nämlich bei 35 Jahren (Aripiprazol), 70 Jahren (Donepezil), 55 Jahren (D-Sertralin), 41 Jahren (Amisulprid), 49 Jahren (Quetiapin) und 58 Jahren (Mirtazapin).rnEs bestand kein Zusammenhang zwischen dem Auftreten veränderter Serumspiegel im Alter und dem Verteilungsvolumen, der Plasmaproteinbindung oder der Eliminationshalbwertszeit der untersuchten Wirkstoffe.rnrnBei Patienten ohne Comedikation fand sich in keinem Fall eine altersabhängige Veränderung der Ratio. Es ergab sich daher kein Hinweis auf eine Veränderung der CYP-Aktivität im Alter. Die Einnahme von Comedikation nahm mit dem Alter zu, hierfür ließ sich eine Altersgrenze von 49 Jahren definieren. Unter Polytherapie wurden Veränderungen der CYP-Aktivität beobachtet.rnrnDer Einfluss veränderter Leber- oder Nierenfunktion auf die Biotransformation von Pharmaka wurde anhand von Serumspiegeln von Patienten, die mit Donepezil, Venlafaxin, Citalopram oder Escitalopram behandelt wurden, untersucht. rnBei keinem Wirkstoff wurden unter auffälligen Leber- oder Nierenparametern signifikant veränderte Serumspiegel gemessen.rnEine Abhängigkeit der Serumspiegel vom Körpergewicht wurde nur für Desmethylsertralin gefunden. Die Spiegel waren bei Patienten mit einem Body Mass Index unter 20 signifikant höher als bei Patienten mit einem Index über 20. Aufgrund der kleinen Fallgruppe und der Tatsache, dass der Serumspiegel der Muttersubstanz nicht stieg, konnte nicht zwingend von einem Alterseinfluss aufgrund der veränderten Körperzusammensetzung ausgegangen werden.rnInsgesamt ergaben sich aus den Untersuchungen Hinweise auf moderate altersabhängige Veränderungen der Pharmakokinetik. Es ließen sich allerdings keine allgemeinen Dosierempfehlungen für Alterspatienten ableiten. Es zeigte sich jedoch, dass mit altersabhängigen Veränderungen der Pharmakokinetik bereits nach dem 50. Lebensjahr zu rechnen ist. Weitere Untersuchungen sollten auch den Alterseffekt auf gastrointestinale Transporter einbeziehen, die die aktive Aufnahme von Arzneistoffen ins Blut bewerkstelligen. Unklar ist auch die Rolle des Alterns auf die Aktivität des P-Glykoproteins. rn

Drug interaction potential of resveratrol

Resveratrol is a naturally occurring polyphenol that is often used as a food supplement. Many positive health effects, including cardio protection, tumor suppression, and immune modulation, are associated with the intake of resveratrol. Resveratrol is well tolerated in healthy subjects without any comedication. However, supplemental doses of resveratrol in the range of 1 g/day or above by far exceed the natural intake through food. Whether resveratrol-drug interactions can be harmful in patients taking additional medications remains unknown. Recent in vivo studies and clinical trials indicate a possible drug-drug interaction potential using high-dosage formulations. In this review, the known in vitro and in vivo effects of resveratrol on various cytochrome P450 (CYP) isoenzymes are summarized. They are discussed in relation to clinically relevant plasma concentrations in humans. We conclude that resveratrol may lead to interactions with various CYPs, especially when taken in high doses. Aside from systemic CYP inhibition, intestinal interactions must also be considered. They can potentially lead to reduced first-pass metabolism, resulting in higher systemic exposure to certain coadministrated CYP substrates. Therefore, patients who ingest high doses of this food supplement combined with additional medications may be at risk of experiencing clinically relevant drug-drug interactions.

Sensitivity to endothelin-1 is decreased in isolated livers of endothelial constitutive nitric oxide synthase knockout mice

ABSTRACT: BACKGROUND: Hepatic sinusoidal resistance is regulated by vasoactive factors including endothelin-1 (ET-1) and nitric oxide (NO). In the absence of NO, vasoconstrictor response to endothelin is expected to predominate. Therefore, we hypothesized sensitivity to endothelin to be increased in mice lacking the endothelial cell NO synthase gene. Response of vascular resistance to endothelin was assessed in the in situ perfused liver of endothelial constitutive nitric oxide synthase (ecNOS) knockout and wild type mice. Livers were also harvested for RNA and protein isolation for quantitative PCR and Western blotting, respectively. The expression of endothelin receptors, isoenzymes of NO synthase, heme-oxygenase and adrenomedullin was quantified. RESULTS: Endothelin increased hepatic vascular resistance in a dose-dependent manner in both strains; however, this increase was significantly less in ecNOS knockout mice at physiologic concentrations. Expression of heme-oxygenases and adrenomedullin was similar in both groups, whereas inducible nitric oxide synthase (iNOS) protein was not detectable in either strain. mRNA levels of pre-pro-endothelin-1 and ETB receptor were comparable in both strains, while mRNA for ETA receptor was decreased in ecNOS knockouts. CONCLUSION: Livers of ecNOS knockout mice have a decreased sensitivity to endothelin at physiologic concentrations; this is associated with a decreased expression of ETA receptors, but not with other factors, such as iNOS, ETB receptors, adrenomedullin or heme-oxygenase. Further studies targeting adaptive changes in ETA receptor distribution and/or intracellular signaling downstream of the receptor are indicated.

Alterations in nitric oxide synthase isoforms in acute lower limb ischemia and reperfusion

Alterations in nitric oxide synthase (NOS) are implicated in ischemia and ischemia-reperfusion injury. Changes in the 3 NOS isoforms in human skeletal muscle subjected to acute ischemia and reperfusion were studied. Muscle biopsies were taken from patients undergoing total knee replacement. Distribution of the specific NOS isoforms within muscle sections was studied using immunohistochemistry. NOS mRNA levels were measured using real-time reverse transcription-polymerase chain reaction and protein levels studied using Western blotting. NOS activity was also assessed using the citrulline assay. All 3 NOS isoforms were found in muscle sections associated with muscle fibers and microvessels. In muscle subjected to acute ischemia and reperfusion, NOS I/neuronal NOS mRNA and protein were elevated during reperfusion. NOS III/endothelial NOS was also upregulated at the protein level during reperfusion. No changes in NOS II/inducible NOS expression or NOS activity occurred. In conclusion, alterations in NOS I and III (neuronal NOS and endothelial NOS) at different levels occurred after acute ischemia and reperfusion in human skeletal muscle; however, this did not result in increased NOS activity. In the development of therapeutic agents based on manipulation of the NO pathway, targeting the appropriate NOS isoenzymes may be important.

Functions and effects of creatine in the central nervous system

Creatine kinase catalyses the reversible transphosphorylation of creatine by ATP. In the cell, creatine kinase isoenzymes are specifically localized at strategic sites of ATP consumption to efficiently regenerate ATP in situ via phosphocreatine or at sites of ATP generation to build-up a phosphocreatine pool. Accordingly, the creatine kinase/phosphocreatine system plays a key role in cellular energy buffering and energy transport, particularly in cells with high and fluctuating energy requirements like neurons. Creatine kinases are expressed in the adult and developing human brain and spinal cord, suggesting that the creatine kinase/phosphocreatine system plays a significant role in the central nervous system. Functional impairment of this system leads to a deterioration in energy metabolism, which is phenotypic for many neurodegenerative and age-related diseases. Exogenous creatine supplementation has been shown to reduce neuronal cell loss in experimental paradigms of acute and chronic neurological diseases. In line with these findings, first clinical trials have shown beneficial effects of therapeutic creatine supplementation. Furthermore, creatine was reported to promote differentiation of neuronal precursor cells that might be of importance for improving neuronal cell replacement strategies. Based on these observations there is growing interest on the effects and functions of this compound in the central nervous system. This review gives a short excursion into the basics of the creatine kinase/phosphocreatine system and aims at summarizing findings and concepts on the role of creatine kinase and creatine in the central nervous system with special emphasis on pathological conditions and the positive effects of creatine supplementation.

Rhabdomyolysis in association with simvastatin and amiodarone

OBJECTIVE To report a case of severe myopathy associated with concomitant simvastatin and amiodarone therapy. CASE SUMMARY A 63-year-old white man with underlying insulin-dependent diabetes, recent coronary artery bypass surgery, and postoperative hemiplegia was treated with aspirin, metoprolol, furosemide, nitroglycerin, and simvastatin. Due to recurrent atrial fibrillation, oral anticoagulation with phenprocoumon and antiarrhythmic treatment with amiodarone were initiated. Four weeks after starting simvastatin 40 mg/day and 2 weeks after initiating amiodarone 1 g/day for 10 days, then 200 mg/day, he developed diffuse muscle pain with generalized muscular weakness. Laboratory investigations revealed a significant increase of creatine kinase (CK) peaking at 40 392 U/L. Due to a suspected drug interaction of simvastatin with amiodarone, both drugs were stopped. CK normalized over the following 8 days, and the patient made an uneventful recovery. An objective causality assessment revealed that the myopathy was probably related to simvastatin. DISCUSSION Myopathy is a rare but potentially severe adverse reaction associated with statins. Besides high statin doses, concomitant use of fibrates, defined comorbidities, and concurrent use of inhibitors of cytochrome P450 are important additional risk factors. This is especially relevant if statins predominantly metabolized by CYP3A4 are combined with inhibitors of this isoenzyme. Amiodarone is a potent inhibitor of several different CYP isoenzymes, including CYP3A4. CONCLUSIONS Avoiding the concomitant use of drugs with the potential to inhibit CYP-dependent metabolism (eg, amiodarone) or elimination of statins may decrease the risk of statin-associated myopathy. Alternatively, if drug therapy with a potent CYP inhibitor is inevitable, choosing a statin without relevant CYP metabolism (eg, pravastatin) should be considered.

2-methiopropamine, a thiopene analogue of metamphetamine: studies on its metabolism abt detectability in the rat and human using

2-Methiopropamine [1-(thiophen-2-yl)-2-methylaminopropane, 2-MPA], a thiophene analogue of methamphetamine, is available from online vendors selling "Research chemicals." The first samples were seized by the German police in 2011. As it is a recreational stimulant, its inclusion in routine drug screening protocols should be required. The aims of this study were to identify the phase I and II metabolites of 2-MPA in rat and human urine and to identify the human cytochrome-P450 (CYP) isoenzymes involved in its phase I metabolism. In addition, the detectability of 2-MPA in urine samples using the authors' well-established gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and liquid chromatography-linear ion trap-mass spectrometry (LC-MS(n)) screening protocols was also evaluated. The metabolites were isolated from rat and human urine samples by solid-Phase extraction without or following enzymatic cleavage of conjugates. The phase I metabolites, following acetylation, were separated and identified by GC-MS and/or liquid chromatography-high-resolution linear ion trap mass spectrometry (LC-HR-MS(n)) and the phase II metabolites by LC-HR-MS(n). The following Major metabolic pathways were proposed: N-demethylation, hydroxylation at the side chain and at the thiophene ring, and combination of these transformations followed by glucuronidation and/or sulfation. CYP1A2, CYP2C19, CYP2D6, and CYP3A4 were identified as the major phase I metabolizing enzymes. They were also involved in the N-demethylation of the analogue methamphetamine and CYP2C19, CYP2D6, and CYP3A4 in its ring hydroxylation. Following the administration of a typical user's dose, 2-MPA and its metabolites were identified in rat urine using the authors' GC-MS and the LC-MS(n) screening approaches. Ingestion of 2-MPA could also be detected by both protocols in an authentic human urine sample.

Regulation of mucin gene expression by CREB via a nonclassical retinoic acid signaling pathway.

Vitamin A and its metabolite retinoic acid (RA) are essential elements for normal lung development and the differentiation of lung epithelial cells. We previously showed that RA rapidly activated cyclic AMP response element-binding protein (CREB) in a nonclassical manner in normal human tracheobronchial epithelial (NHTBE) cells. In the present study, we further demonstrated that this nonclassical signaling of RA on the activation of CREB plays a critical role in regulating the expression of airway epithelial cell differentiation markers, the MUC2, MUC5AC, and MUC5B genes. We found that RA rapidly activates the protein kinase Calpha isozyme and transmits the activation signal to CREB via the Raf/MEK/extracellular signal-regulated kinase/p90 ribosomal S6 kinase (RSK) pathway. Activated RSK translocated from the cytoplasm to the nucleus, where it phosphorylates CREB. Activated CREB then binds to a cis-acting replication element motif on the promoter (at nucleotides [nt] -878 to -871) of the MUC5AC gene. The depletion of CREB using small interfering RNA abolished not only the RA-induced MUC5AC but also RA-induced MUC2 and MUC5B. Taken together, our findings demonstrate that CREB activation via this nonclassical RA signaling pathway may play an important role in regulating the expression of mucin genes and mediating the early biological effects of RA during normal mucous differentiation in NHTBE cells.

The response of four winter wheat (Triticum aestivum L.) varieties to field water deficit: leaf anti-oxidative protection and proteolytic activity

Introduction: Drought is one of the most significant factors that limit plant productivity. Oxidative stress is a secondary event in many unfavorable environmental conditions. Intracellular proteases have a role in the metabolism reorganisation and nutrient remobilization under stress. In order to under stand the relative significance of oxidative stress and proteolysis in the yield reduction under drought, four varieties of Triticum aestivum L. with different field drought resistance were examined. Methods: A two-year field experiment was conducted. Analyses were performed on the upper most leaf of control plants and plants under water deficitat the stages most critical for yield reduction under drought (from jointing till milk ripeness). Leaf water deficit and electrolyte leakage, malondyaldehyde level, activities and isoenzymes of superoxide dismutase, catalase and peroxidase, leaf protein content and proteolytic activity were studied. Yield components were analyzed. Results: A general trend of increasing the membrane in stability and accumulation of lipid hydroperoxides was observed with some differences among varieties, especially under drought. The anti-oxidative enzyme activities were progressively enhanced, as well as the azocaseinolytic activities. The leaf protein content decreased under drought at the last phase. Differences among varieties were observed in the parameters under study. They were compared to yield components` reduction under water deprivation.

Neurocognitive impairment in relation to glutathione S-transferase enzyme polymorphisms among medulloblastoma patients

Background. Medulloblastoma is a type of brain cancer that accounts for approximately 7-8% of all intracranial tumors and 20-30% of pediatric brain tumors. It is the most common type of malignant brain tumor in childhood. It was reported that majority of survivors with medulloblastoma have social problems, endocrine deficits, and neurological complications. Furthermore, all had significant deficits in neurocognitive functioning. Glutathione S-transferases belong to a family of isoenzymes that catalyze the glutathione conjugation of a variety of electrophilic compounds. ^ Objective. We aimed to determine whether the development of neurocognitive impairment is associated with GST polymorphisms among children and adolescents diagnosed with medulloblastoma (MB) after radiation therapy. ^ Methods. A pilot study composing of 16 children and adolescents diagnosed with MB at Texas Children's Cancer Center was conducted. The t-test was used to determine if the GST polymorphisms were related to neurocognitive impairment and logistic regression was performed to explore association between GST polymorphisms and gender, age at diagnosis, race/ethnicity, and risk group. ^ Results. An association was observed between GSTT1 polymorphism and cognitive impairment one year after radiation and GSTM1 polymorphism two years after radiation. It was observed that patients with GSTT1 null genotype have lower performance IQ (p=0.03) and full scale IQ (p=0.02) one year after radiation and patients with GSTM1 null genotype have lower verbal IQ (p=0.02) two years after radiation. Patients under age 8 have a statistically non-significant higher risk of having not null genotypes compared to those older than age 8 (OR= 7.5, 95%CI: 0.62-90.65 and OR= 2.63, 95%CI: 0.30-23.00 for GSTT1 and GSTM1 respectively). ^ Conclusion. There was a significant association between GSTT1 polymorphism and cognitive impairment one year after radiation and between GSTM1 polymorphism and cognitive impairment two years after radiation. Further large scale studies may be needed to confirm this finding and to examine the underlying mechanism of neurocognitive impairments after treatment of medulloblastoma patients.^