Pro-inflammatory gene expression and neurotoxic effects of activated microglia are attenuated by absence of CCAAT/enhancer binding protein beta

Background. Microglia and astrocytes respond to homeostatic disturbances with profound changes of gene expression. This response, known as glial activation or neuroinflammation, can be detrimental to the surrounding tissue. The transcription factor CCAAT/enhancer binding protein ß (C/EBPß) is an important regulator of gene expression in inflammation but little is known about its involvement in glial activation. To explore the functional role of C/EBPß in glial activation we have analyzed pro-inflammatory gene expression and neurotoxicity in murine wild type and C/EBPß-null glial cultures. Methods. Due to fertility and mortality problems associated with the C/EBPß-null genotype we developed a protocol to prepare mixed glial cultures from cerebral cortex of a single mouse embryo with high yield. Wild-type and C/EBPß-null glial cultures were compared in terms of total cell density by Hoechst-33258 staining; microglial content by CD11b immunocytochemistry; astroglial content by GFAP western blot; gene expression by quantitative real-time PCR, western blot, immunocytochemistry and Griess reaction; and microglial neurotoxicity by estimating MAP2 content in neuronal/microglial cocultures. C/EBPß DNA binding activity was evaluated by electrophoretic mobility shift assay and quantitative chromatin immunoprecipitation. Results. C/EBPß mRNA and protein levels, as well as DNA binding, were increased in glial cultures by treatment with lipopolysaccharide (LPS) or LPS + interferon ¿ (IFN¿). Quantitative chromatin immunoprecipitation showed binding of C/EBPß to pro-inflammatory gene promoters in glial activation in a stimulus- and gene-dependent manner. In agreement with these results, LPS and LPS+IFN¿ induced different transcriptional patterns between pro-inflammatory cytokines and NO synthase-2 genes. Furthermore, the expressions of IL-1ß and NO synthase-2, and consequent NO production, were reduced in the absence of C/EBPß. In addition, neurotoxicity elicited by LPS+IFN¿-treated microglia co-cultured with neurons was completely abolished by the absence of C/EBPß in microglia.

Liver Glucokinase A456V induces potent hypoglycemia without dyslipidemia through a paradoxical induction of the catalytic subunit of glucose-6-phosphatase

Recent reports point out the importance of the complex GK-GKRP in controlling glucose and lipid homeostasis. Several GK mutations affect GKRP binding, resulting in permanent activation of the enzyme. We hypothesize that hepatic overexpression of a mutated form of GK, GKA456V, described in a patient with persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy (PHHI) and could provide a model to study the consequences of GK-GKRP deregulation in vivo. GKA456V was overexpressed in the liver of streptozotocin diabetic mice. Metabolite profiling in serum and liver extracts, together with changes in key components of glucose and lipid homeostasis, were analyzed and compared to GK wild-type transfected livers. Cell compartmentalization of the mutant but not the wild-type GK was clearly affected in vivo, demonstrating impaired GKRP regulation. GKA456V overexpression markedly reduced blood glucose in the absence of dyslipidemia, in contrast to wild-type GK-overexpressing mice. Evidence in glucose utilization did not correlate with increased glycogen nor lactate levels in the liver. PEPCK mRNA was not affected, whereas the mRNA for the catalytic subunit of glucose-6-phosphatase was upregulated ~4 folds in the liver of GKA456V-treated animals, suggesting that glucose cycling was stimulated. Our results provide new insights into the complex GK regulatory network and validate liver-specific GK activation as a strategy for diabetes therapy.

Estimulació beta-adrenèrgica en la síndrome del destret respiratori agut (SDRA)

Estudi elaborat a partir d’una estada al Royal Brompton Hospital, Londres, Regne Unit, durant octubre i novembre del 2006.Els beneficis de la estimulació beta-adrenèrgica en pacients amb lesió pulmonar aguda (LPA) són coneguts, però no es disposa de dades sobre el possible efecte antiinflamatori. El condensat d'aire exhalat (CAE) és una tècnica no-invasiva de recollida de mostres del tracte respiratori inferior, podent ser útil en la monitorització de patologies respiratòries. S’ha usat marcadors biològics en el CAE de pacients ventilats mecànicament amb LPA per estudiar el possible efecte antiinflamatori que el salbutamol hi podria exercir. El CAE va ser recollit abans i després de l'administració de salbutamol inahalat. Inmediatament després es va mesurar la conductivitat i el pH abans i després de la desgasificació amb heli. Es va mesurar la concentració de nitrits i nitrats. Les mostres varen ser liofilitzades i guardades a -80ºC. La concentració de leucotriè B4 es va mesurar després de la reconstitució de la mostra. Els resultats s'expressen com a mitjana (error estàndard de la mostra). No s'han detectat diferències entre els valors de CAE basals dels pacients amb LPA i els de referència de la població sana de Barcelona. Es conclou doncs que el CAE és una tècnica no invasiva que pot ser usada en la monitorització de paceints ventilats mecànicament. El salbutamol inhalat incrementa de manera significativa el pH del CAE dels paceints amb LPA, tot i que un efecte directe de la inhalació de slabutamol no pot ser desestimat.

Polimorfismos genéticos (en los genes OPRM1, BETA-ARRESTINA2,STAT6 y COMT) y su influencia en la tolerancia al tratamiento con opiáceos mayores en pacientes oncológicos

La morfina es l’opioid majoritàriament utilitzat en dolor oncològic, però existeix elevada variabilitat de resposta. Vam intentar correlacionar aquesta variabilitat amb polimorfismes genètics (Opmr-1, Beta-arrestina2, Stat6 i COMT, relacionats amb mecanismes d’acció opioids). Hem estudiat 29 pacients amb dolor (EVA superior o igual a 6) que van iniciar tractament amb morfina i vam avaluar eficacia i tolerancia a la morfina correlacionant-ho amb els polimorfismos que presentaven. Vam observar que els genotips CC/TC per β-arrestina2 i AA/GA per COMT i Oprm1 es podrien associar a millor resposta i menor toxicitat a la morfina, i els genotips AA/GA per STAT6 s’associaven significativament a menor toxicitat