Macroautophagic process was differentially modulated by long-term moderate exercise in rat brain and peripheral tissues

The autophagic process is a lysosomal degradation pathway, which is activated during stress conditions, such as starvation or exercise. Regular exercise has beneficial effects on human health, including neuroprotection. However, the cellular mechanisms underlying these effects are incompletely understood. Endurance and a single bout of exercise induce autophagy not only in brain but also in peripheral tissues. However, little is known whether autophagy could be modulated in brain and peripheral tissues by long-term moderate exercise. Here, we examined the effects on macroautophagy process of long-term moderate treadmill training (36 weeks) in adult rats both in brain (hippocampus and cerebral cortex) and peripheral tissues (skeletal muscle, liver and heart). We assessed mTOR activation and the autophagic proteins Beclin 1, p62, LC3B (LC3B-II/LC3B-I ratio) and the lysosomal protein LAMP1, as well as the ubiquitinated proteins. Our results showed in the cortex of exercised rats an inactivation of mTOR, greater autophagy flux (increased LC3-II/LC3-I ratio and reduced p62) besides increased LAMP1. Related with these effects a reduction in the ubiquitinated proteins was observed. No significant changes in the autophagic pathway were found either in hippocampus or in skeletal and cardiac muscle by exercise. Only in the liver of exercised rats mTOR phosphorylation and p62 levels increased, which could be related with beneficial metabolic effects in this organ induced by exercise. Thus, our findings suggest that long-term moderate exercise induces autophagy specifically in the cortex

Macroautophagic process was differentially modulated by long-term moderate exercise in rat brain and peripheral tissues

The autophagic process is a lysosomal degradation pathway, which is activated during stress conditions, such as starvation or exercise. Regular exercise has beneficial effects on human health, including neuroprotection. However, the cellular mechanisms underlying these effects are incompletely understood. Endurance and a single bout of exercise induce autophagy not only in brain but also in peripheral tissues. However, little is known whether autophagy could be modulated in brain and peripheral tissues by long-term moderate exercise. Here, we examined the effects on macroautophagy process of long-term moderate treadmill training (36 weeks) in adult rats both in brain (hippocampus and cerebral cortex) and peripheral tissues (skeletal muscle, liver and heart). We assessed mTOR activation and the autophagic proteins Beclin 1, p62, LC3B (LC3B-II/LC3B-I ratio) and the lysosomal protein LAMP1, as well as the ubiquitinated proteins. Our results showed in the cortex of exercised rats an inactivation of mTOR, greater autophagy flux (increased LC3-II/LC3-I ratio and reduced p62) besides increased LAMP1. Related with these effects a reduction in the ubiquitinated proteins was observed. No significant changes in the autophagic pathway were found either in hippocampus or in skeletal and cardiac muscle by exercise. Only in the liver of exercised rats mTOR phosphorylation and p62 levels increased, which could be related with beneficial metabolic effects in this organ induced by exercise. Thus, our findings suggest that long-term moderate exercise induces autophagy specifically in the cortex

Orofacial pain of cardiac origin: review literature and clinical cases

The most common types of orofacial pain originate at the dental or periodontal level or in the musculoskeletal structures. However, the patient may present pain in this region even though the source is located elsewhere in the body. One possible source of heterotopic pain is of cardiac origin. Objectives: Report two cases of orofacial pain of cardiac origin and review the clinical cases described in the literature. Study Design: Description of clinical cases and review of clinical cases. Results and conclusions: Nine cases of atypical pain of cardiac origin are recorded, which include 5 females and 4 males. In craniofacial structures, pain of cardiac origin is usually bilateral. At the craniofacial level, the most frequent location described is in the throat and jaw. Pain of cardiac origin is considered atypical due to its location, although roughly 10% of the cases of cardiac ischemia manifest primarily in craniofacial structures. Finally, the differential diagnosis of pain of odontogenic origin must be taken into account with pain of non-odontogenic origin (muscle, psychogenic, neuronal, cardiac, sinus and neurovascular pain) in order to avoid diagnostic errors in the dental practice as well as unnecessary treatments.

The Interplay between NF-kappaB and E2F1 Coordinately Regulates Inflammation and Metabolism in Human Cardiac Cells

Pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4) inhibition by nuclear factor-κB (NF-κB) is related to a shift towards increased glycolysis during cardiac pathological processes such as cardiac hypertrophy and heart failure. The transcription factors estrogen-related receptor-α (ERRα) and peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) regulate PDK4 expression through the potent transcriptional coactivator PPARγ coactivator-1α (PGC-1α). NF-κB activation in AC16 cardiac cells inhibit ERRα and PPARβ/δ transcriptional activity, resulting in reduced PGC-1α and PDK4 expression, and an enhanced glucose oxidation rate. However, addition of the NF-κB inhibitor parthenolide to these cells prevents the downregulation of PDK4 expression but not ERRα and PPARβ/δ DNA binding activity, thus suggesting that additional transcription factors are regulating PDK4. Interestingly, a recent study has demonstrated that the transcription factor E2F1, which is crucial for cell cycle control, may regulate PDK4 expression. Given that NF-κB may antagonize the transcriptional activity of E2F1 in cardiac myocytes, we sought to study whether inflammatory processes driven by NF-κB can downregulate PDK4 expression in human cardiac AC16 cells through E2F1 inhibition. Protein coimmunoprecipitation indicated that PDK4 downregulation entailed enhanced physical interaction between the p65 subunit of NF-κB and E2F1. Chromatin immunoprecipitation analyses demonstrated that p65 translocation into the nucleus prevented the recruitment of E2F1 to the PDK4 promoter and its subsequent E2F1-dependent gene transcription. Interestingly, the NF-κB inhibitor parthenolide prevented the inhibition of E2F1, while E2F1 overexpression reduced interleukin expression in stimulated cardiac cells. Based on these findings, we propose that NF-κB acts as a molecular switch that regulates E2F1-dependent PDK4 gene transcription.

La millor comprensió del desenvolupament cardíac i el dany cel•lular en els miòcits ajudarà a definir dianes terapèutiques

En el cor embrional, la senyalització de mort cel•lular apoptòtica iniciada per receptors de mort i les caspases executores 3 i 7 exerceixen un paper important durant el desenvolupament cardíac no relacionat amb la mort cel•lular, i posteriorment són silenciats en l’adult, on les vies independents de caspases estan implicades en la mort cel•lular patològica. Resultats previs del nostre grup han contribuït a entendre com es regula i silencia en el cor l’expressió dels gens de la via apoptòtica depenent de caspases durant el desenvolupament; a més, resultats no publicats demostren que les caspases regulen el procés d’expressió de gens en el cor i, contràriament a la maquinària depenent de caspases, TatD, una nucleasa, ’expressa abundantment al cor postnatal. Es desconeixen les funcions de la senyalització apoptòtica durant el desenvolupament cardíac, tot i que són essencials per al desenvolupament, a més, la senyalització independent de caspases implicada al dany cel•lular en els miòcits només es coneix parcialment, el nostre objectiu és contribuir al coneixement d’ambdós fenòmens. Creiem que les caspases podrien processar proteïnes reguladores de l’expressió de gens musculars alterant la seva activitat, mentre que TatD té un paper rellevant en el dany cel•lular però també en la funció cardíaca normal. Volem caracteritzar la contribució de les caspases 3 i 7 en el desenvolupament cardíac, utilitzant models in vivo (estem finalitzant els creuaments necessaris per a disposar dels animals amb el genotip desitjat) i in vitro (pràcticament hem preparat tot el material i hem optimitzat els protocols per a tirar-ho endavant). També volem caracteritzar la funció de TatD durant el desenvolupament i fisiologia del cor i conèixer-ne la seva funció utilitzant models in vitro i in vivo.

Cortical mapping of the neuronal circuits modulating the muscle tone. Introduction to the electrophysiological treatment of the spastic hand.

L’objectiu d’aquest estudi es investigar l’organització cortical junt amb la connectivitat còrtico-subcortical en subjectes sans, com a estudi preliminar. Els mapes corticals s’han fet per TMS navegada, i els punts motors obtinguts s’han exportant per estudi tractogràfic i anàlisi de las seves connexions. El coneixement precís de la localització de l’àrea cortical motora primària i les seves connexions es la base per ser utilitzada en estudis posteriors de la reorganització cortical i sub-cortical en pacients amb infart cerebral. Aquesta reorganització es deguda a la neuroplasticitat i pot ser influenciada per els efectes neuromoduladors de la estimulació cerebral no invasiva.

Natural abundance of stable isotopes (15N and 13C) and isotopic fractionation of sea bream muscle as markers of food and culture conditions and its relationship with metabolic and proteomic analyses

Els isòtops estables com a traçadors de la cadena alimentària, s'han utilitzat per caracteritzar la relació entre els consumidors i els seus aliments, ja que el fraccionament isotòpic implica una discriminació en contra de certs isòtops. Però les anàlisis d'isòtops estables (SIA), també es poden dur a terme en peixos cultivats amb dietes artificials, com la orada (Sparus aurata), la especie más cultivada en el Mediterráneo. Canvis en l'abundància natural d'isòtops estables (13C i 15N) en els teixits i les seves reserves poden reflectir els canvis en l'ús i reciclatge dels nutrients ja que els enzims catabòlics implicats en els processos de descarboxilació i desaminació mostren una preferència pels isòtops més lleugers. Per tant, aquestes anàlisis ens poden proporcionar informació útil sobre l'estat nutricional i metabòlic dels peixos. L'objectiu d'aquest projecte va ser determinar la capacitat dels isòtops estables per ser utilitzats com a marcadors potencials de la capacitat de creixement i condicions de cria de l'orada. En aquest sentit, les anàlisis d'isòtops estables s'han combinat amb altres metabòlics (activitats citocrom-c-oxidasa, COX, i citrat sintasa, CS) i els paràmetres de creixement (ARN/ADN). El conjunt de resultats obtinguts en els diferents estudis realitzats en aquest projecte demostra que el SIA, en combinació amb altres paràmetres metabòlics, pot servir com una eina eficaç per discriminar els peixos amb millor potencial de creixement, així com a marcador sensible de l'estat nutricional i d'engreix. D'altra banda, la combinació de l'anàlisi d'isòtops estables amb les eines emergents, com ara tècniques de proteòmica (2D-PAGE), ens proporciona nous coneixements sobre els canvis metabòlics que ocorren en els músculs dels peixos durant l‟increment del creixement muscular induït per l'exercici.