Proteasome inhibition reduces proliferation, collagen expression, and inflammatory cytokine production in nasal mucosa and polyp fibroblasts

Proteasome inhibitors, used in cancer treatment for their proapoptotic effects, have anti-inflammatory and antifibrotic effects on animal models of various inflammatory and fibrotic diseases. Their effects in cells from patients affected by either inflammatory or fibrotic diseases have been poorly investigated. Nasal polyposis is a chronic inflammatory disease of the sinus mucosa characterized by tissue inflammation and remodeling. We tested the hypothesis that proteasome inhibition of nasal polyp fibroblasts might reduce their proliferation and inflammatory and fibrotic response. Accordingly, we investigated the effect of the proteasome inhibitor Z-Leu-Leu-Leu-B(OH)2 (MG262) on cell viability and proliferation and on the production of collagen and inflammatory cytokines in nasal polyp and nasal mucosa fibroblasts obtained from surgery specimens. MG262 reduced the viability of nasal mucosa and polyp fibroblasts concentration- and time-dependently, with marked effects after 48 h of treatment. The proteasome inhibitor bortezomib provoked a similar effect. MG262-induced cell death involved loss of mitochondrial membrane potential, caspase-3 and poly(ADP-ribose) polymerase activation, induction of c-Jun phosphorylation, and mitogen-activated protein kinase phosphatase-1 expression. Low concentrations of MG262 provoked growth arrest, inhibited DNA replication and retinoblastoma phosphorylation, and increased expression of the cell cycle inhibitors p21 and p27. MG262 concentration-dependently inhibited basal and transforming growth factor-β-induced collagen mRNA expression and interleukin (IL)-1β-induced production of IL-6, IL-8, monocyte chemoattractant protein-1, regulated on activation normal T cell expressed and secreted, and granulocyte/macrophage colony-stimulating factor in both fibroblast types. MG262 inhibited IL-1β/tumor necrosis factor-α-induced activation of nuclear factor-κB. We conclude that noncytotoxic treatment with MG262 reduces the proliferative, fibrotic, and inflammatory response of nasal fibroblasts, whereas high MG262 concentrations induce apoptosis.

Proteasome inhibition reduces proliferation, collagen expression, and inflammatory cytokine production in nasal mucosa and polyp fibroblasts

Proteasome inhibitors, used in cancer treatment for their proapoptotic effects, have anti-inflammatory and antifibrotic effects on animal models of various inflammatory and fibrotic diseases. Their effects in cells from patients affected by either inflammatory or fibrotic diseases have been poorly investigated. Nasal polyposis is a chronic inflammatory disease of the sinus mucosa characterized by tissue inflammation and remodeling. We tested the hypothesis that proteasome inhibition of nasal polyp fibroblasts might reduce their proliferation and inflammatory and fibrotic response. Accordingly, we investigated the effect of the proteasome inhibitor Z-Leu-Leu-Leu-B(OH)2 (MG262) on cell viability and proliferation and on the production of collagen and inflammatory cytokines in nasal polyp and nasal mucosa fibroblasts obtained from surgery specimens. MG262 reduced the viability of nasal mucosa and polyp fibroblasts concentration- and time-dependently, with marked effects after 48 h of treatment. The proteasome inhibitor bortezomib provoked a similar effect. MG262-induced cell death involved loss of mitochondrial membrane potential, caspase-3 and poly(ADP-ribose) polymerase activation, induction of c-Jun phosphorylation, and mitogen-activated protein kinase phosphatase-1 expression. Low concentrations of MG262 provoked growth arrest, inhibited DNA replication and retinoblastoma phosphorylation, and increased expression of the cell cycle inhibitors p21 and p27. MG262 concentration-dependently inhibited basal and transforming growth factor-β-induced collagen mRNA expression and interleukin (IL)-1β-induced production of IL-6, IL-8, monocyte chemoattractant protein-1, regulated on activation normal T cell expressed and secreted, and granulocyte/macrophage colony-stimulating factor in both fibroblast types. MG262 inhibited IL-1β/tumor necrosis factor-α-induced activation of nuclear factor-κB. We conclude that noncytotoxic treatment with MG262 reduces the proliferative, fibrotic, and inflammatory response of nasal fibroblasts, whereas high MG262 concentrations induce apoptosis.

Sistema de secreción de tipo III en Aeromonas mesòfilas

Aeromonas hydrophila és un bacil gram-negatiu, patogen oportunista d’animal i humans. La patogènesi d’A. Hydrophila és multifactorial. A fi d'identificar gens implicats en la virulència de la soca PPD134/91 d’A. hydrophila, vam realitzar experiments de substracció gènica, que van dur a la detecció de 22 fragments d’ADN que codificaven 19 potencials factors de virulencia, incloent un gen que codificava una proteïna de sistema de secreció de tipus III (T3SS). La importància creixent del T3SS en la patogènesi de diversos bacteris, ens va dur a identificar i analitzar l'agrupació gènica del T3SS de les soques AH-1 i AH-3 d’A. hydrophila. La inactivació dels gens de T3SS aopB i aopD d’A. hydrophila AH-1, i ascV d’A. hydrophila AH-3, comporta una disminució de la citotoxicitat, un increment de la fagocitosi, i una reducció de la virulència en diferents models animals. Aquests resultats demostren que el T3SS és necessari per a la patogenicitat. També vam clonar i seqüenciar una ADP-ribosiltransferasa (AexT) a la soca AH-3 d’A. hydrophila, i vam demostrar que aquesta toxina és translocada via el T3SS, sistema que al seu torn sembla ser induïble in vitro en condicions de depleció de calci. El mutant en el gen aexT de la soca AH-3 d’A. hydrophila va mostrar una lleugera reducció de la virulència, assajada amb diferents mètodes. Mitjançant l'ús de diferents sondes d’ADN, vam determinar la presència del T3SS en soques tant clíniques com ambientals de diferents espècies del gènere Aeromonas: A. hydrophila, A. veronii, i A. caviae, i la codistribució d'aquesta agrupació gènica i el gen aexT. Finalment, amb la finalitat d'estudiar la regulació transcripcional de l'agrupació gènica de T3SS i de l’efector AexT A. hydrophila AH-3, vam aïllar els promotors predits per l’operó aopN-aopD i el gen aexT, i els vam fusionar amb el gen reporter gfp (Green Fluorescence Protein). A més, vam demostrar que l'expressió d'ambdós promotors depèn de diferents components bacterians, com per exemple el sistema de dos components PhoP/PhoQ, el sistema de quorum sensing AhyI/AhyR, o el complex piruvat deshidrogenasa.

The effects of feeding Karlodinium veneficum (PLY # 103; Gymnodinium veneficum Ballantine) to the blue mussel Mytilus edulis

The effects of exposure to the type species for Karlodinium veneficum (PLY # 103) on immune function and histopathology in the blue mussel Mytilus edulis were investigated. Mussels from Whitsand Bay, Cornwall (UK) were exposed to K. veneficum (PLY # 103) for 3 and 6 days. Assays for immune function included total and differential cells counts, phagocytosis and release of extra cellular reactive oxygen species. Histology was carried out on digestive gland and mantle tissues. The toxin cell quota for K. veneficum (PLY #103) was measured by liquid chromatography-mass spectrometry detecting two separable toxins KvTx1 (11.6 ± 5.4 ng/ml) and KvTx2 (47.7 ± 4.2 ng/ml). There were significant effects of K. veneficum exposure with increasing phagocytosis and release of reactive oxygen species following 6 days exposure. There were no significant effects on total cell counts. However, differential cell counts did show significant effects after 3 days exposure to the toxic alga. All mussels produced faeces but not pseudofaeces indicating that algae were not rejected prior to ingestion. Digestive glands showed ingestion of the algae and hemocyte infiltration after 3 days of exposure, whereas mantle tissue did not show differences between treatments. As the effects of K. veneficum were not observed in the mantle tissue it can be hypothesized that the algal concentration was not high enough, or exposure long enough, to affect all the tissues. Despite being in culture for more than 50 years the original K. veneficum isolate obtained by Mary Parke still showed toxic effects on mussels.

Desenvolupament d’un nou model murí humanitzat de pemfigoide ampul•lar obtingut a partir de cèl•lules mare humanes fol·liculars

Resum: El pemfigoid ampul•lar és una malaltia cutània autoimmune. La majoria dels pacients presenten autoanticossos contra proteïnes de la membrana basal de la pell, concretament en contra de la col·làgena XVII, específicament envers el epítop immunodominant, l’NC16A. La patogenicitat dels anticossos ha estat demostrada mitjançant experiments in vitro i in vivo. L’escassa homologia existent entre l’NC16A i el seu homòleg murí (NC14A), ha dificultat l’el·laboració de models animals d’aquesta malaltia. En aquest treball demostrem que el sèrum de pacients amb pemfigoid ampul•lar produeix separació dermo-epidèrmica en pell de ratolí humanitzada obtinguda a partir de cèl•lules mare humanes del provinents fol·licle pil·lós

Lesiones en los codos como manifestación peculiar de lupus eritematoso cutáneo

Descriure les característiques clíniques i microscòpiques de lesions cutànies en els colzes en el context de pacients diagnosticats de lupus eritematós (LE), així com la seva relació amb els diferents subtipus de lupus eritematós.

Estudi dels mecanismes mecànico-químics de la fibrogènesi pulmonar

La fibrosi pulmonar idiopàtica (FPI) és una malaltia intersticial letal, d'etiologia desconeguda i per la que no es disposa de cap tractament efectiu. Creiem que l’elasticitat normal del pulmó té propietats anti-fibròtiques, de manera que la FPI només progressarà si es produeix un enduriment sostingut del teixit. Per això hem dissenyat dos assaigs que ens permetran examinar els efectes pro-fibròtics de l'enduriment extracel•lular sobre fibroblasts primaris de pulmó. Els dos assaigs d'enduriment es basen en gels de poliacrilamida 2D i en gels de col•lagen 3D. Els fibroblasts s'han cultivat en el model d'enduriment 3D en presència o absència de la citoquina pro-fibròtica TGF-β1 i s'ha analitzat com la combinació de l’enduriment extracelular i la TGF-b1 modifiquen el fenotip de les cèl.lules. Els resultats preliminars mostren canvis en l'expressió d'alguns gens en resposta a l'enduriment i al TGF-b1, així com diferències entre cel•lules normals i fibròtiques. A més, suggereixen que l'expressió de COL1A1 i MMP-1 és mecanosensible, i que la seva desregulació podria estar associada a l’enduriment anòmal característic dels pulmons amb FPI.

Estudi de la influència de substàncies en la proliferació cel·lular: el·laboració d'un cultiu cel·lular

 Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2010. L’objectiu principal d'aquest treball de recerca és estudiar la manera com diverses substàncies afecten el creixement cel•lular in vitro. La hipòtesi principal és que algunes substàncies poden tenir un important efecte en el desenvolupament de les cèl•lules, perquè les substàncies modifiquen l'adherència de les cèl•lules a la placa de cultiu. Concretament, en aquest treball s'ha estudiat la possible influència de la poliornitina, el col•lagen i la polilisina en el creixement cel•lular in vitro de cèl•lules PC12 (cèl•lules tumorals de ronyó de rata) i 293 (cèl•lules embrionàries de ronyó humà). Per dur a terme aquest estudi és necessari utilitzar material de laboratori d'un nivell tècnic que sobrepassa els equipaments dels laboratoris dels Centres de Secundària. La cambra de flux laminar, per a poder manipular els cultius de manera estèril, incubadors cel•lulars estèrils i el microscopi invertit són equipaments imprescindibles per a poder treballar amb cultius cel•lulars. El Departament de Bioquímica de la Facultat de Medicina i Infermeria (Universitat de Lleida) ha posat a disposició de l'autor tots aquest equipaments i ha participat directament en la acció tutelar d'aquest estudi. Els resultats d'aquesta recerca han permès confirmar les hipòtesis principals que inicialment s'havien plantejat. S'ha constatat que les substàncies utilitzades tenen efectivament un influència decisiva en el creixement de les cèl•lules estudiades. Inicialment les substàncies utilitzades han afavorit el creixement cel•lular in vitro, exceptuant la polilisina, que ha resultat tòxica per a les cèl•lules 293. Ara bé, si el cultiu sobrecreix i la població sobrepassa un determinat llindar, les cèl•lules inicien la mort per apoptosi.

Oral administration of the KATP channel opener diazoxide ameliorates disease progression in a murine model of multiple sclerosis

Background Multiple Sclerosis (MS) is an acquired inflammatory demyelinating disorder of the central nervous system (CNS) and is the leading cause of nontraumatic disability among young adults. Activated microglial cells are important effectors of demyelination and neurodegeneration, by secreting cytokines and others neurotoxic agents. Previous studies have demonstrated that microglia expresses ATP-sensitive potassium (KATP) channels and its pharmacological activation can provide neuroprotective and anti-inflammatory effects. In this study, we have examined the effect of oral administration of KATP channel opener diazoxide on induced experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a mouse model of MS. Methods Anti-inflammatory effects of diazoxide were studied on lipopolysaccharide (LPS) and interferon gamma (IFNy)-activated microglial cells. EAE was induced in C57BL/6J mice by immunization with myelin oligodendrocyte glycoprotein peptide (MOG35-55). Mice were orally treated daily with diazoxide or vehicle for 15 days from the day of EAE symptom onset. Treatment starting at the same time as immunization was also assayed. Clinical signs of EAE were monitored and histological studies were performed to analyze tissue damage, demyelination, glial reactivity, axonal loss, neuronal preservation and lymphocyte infiltration. Results Diazoxide inhibited in vitro nitric oxide (NO), tumor necrosis factor alpha (TNF-¿) and interleukin-6 (IL-6) production and inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression by activated microglia without affecting cyclooxygenase-2 (COX-2) expression and phagocytosis. Oral treatment of mice with diazoxide ameliorated EAE clinical signs but did not prevent disease. Histological analysis demonstrated that diazoxide elicited a significant reduction in myelin and axonal loss accompanied by a decrease in glial activation and neuronal damage. Diazoxide did not affect the number of infiltrating lymphocytes positive for CD3 and CD20 in the spinal cord. Conclusion Taken together, these results demonstrate novel actions of diazoxide as an anti-inflammatory agent, which might contribute to its beneficial effects on EAE through neuroprotection. Treatment with this widely used and well-tolerated drug may be a useful therapeutic intervention in ameliorating MS disease.

FiltekTM Silorane and FiltekTM Supreme XT resins: tissue reaction after subcutaneous implantation in isogenic mice

The aim of this study was to evaluate the tissue compatibility of a silorane-based resin system (FiltekTM Silorane) and a methacrylatebased nanoparticle resin (FiltekTM Supreme XT) after implantation in the subcutaneous connective tissue of isogenic mice. One hundred and thirty five male isogenic BALB/c mice were randomly assigned to 12 experimental and 3 control groups, according to the implanted material and the experimental period of 7, 21 and 63 days. At the end of each period, the animals were killed and the tubes with the surrounding tissues were removed and processed for microscopic analysis. Samples were subjected to a descriptive and a semi-quantitative analyses using a 4-point scoring system (0-3) to evaluate the collagen fiber formation and inflammatory infiltrate. Data were statistically analyzed using the Kruskal Wallis test (a=0.05). The results showed that there was no significant difference between the experimental and control groups considering the three evaluation periods (p>0.05). The silorane-based and the methacrylate-based nanoparticle resins presented similar tissue response to that of the empty tube (control group) after subcutaneous implantation in isogenic mice.

Seguimiento de marcadores óseos en pacientes con hiperparatiroidismo primario sometidos a paratiroidectomía

La paratirina actúa sobre el hueso, aumentando su resorción y movilizando iones calcio. En pacientes con hiperparatiroidismo primario (HPTP) se produce un aumento excesivo de la resorción del hueso con pérdida de la densidad mineral ósea. Por ello, para un control evolutivo más exhaustivo del paciente paratiroidectomizado puede hacerse uso, además de la medición de las concentraciones de paratirina y calcio (II), de marcadores óseos como: osteocalcina (OC), C-telopéptido isomerizado del colágeno de tipo I (CTx), fosfatasa alcalina (ALP), el propéptido aminoterminal del colágeno de tipo I {P1NP), entre otros.