NF-gamma B - a target in the inflammation of bone destruction

NF-kappaB activation is associatied with the inflammation of bone destruction and certain cancers. The NEMO (NF-kB essential modulator)-binding domain (NBD) protein inhibits the activation of NF-kappaB. Cellular studies have shown that the NBD protein inhibits osteoclastogenesis. Mimicking infection with a lipopolysaccharide injection in mice resulted in activated osteoclasts and reduced bone mineral density. These responses are inhibited with the NBD peptide. In a mouse model of rheumatoid arthritis, collagen-induced arthritis, treatment with the NBD protein delayed the onset, lowered the incidence and decreased the severity of the arthritis. NF-kappaB is a target in the inflammation associated with bone destruction. A key issue is whether or not this important transcription factor can be inhibited without causing excessive adverse effects and/or toxicity.

Glutaredoxin-1 up-regulation induces soluble vascular endothelial growth factor receptor 1, attenuating post-ischemia limb revascularization

Glutaredoxin-1 (Glrx) is a cytosolic enzyme that regulates diverse cellular function by removal of GSH adducts from S-glutathionylated proteins including signaling molecules and transcription factors. Glrx is up-regulated during inflammation and diabetes. Glrx overexpression inhibits VEGF-induced endothelial cell (EC) migration. The aim was to investigate the role of up-regulated Glrx in EC angiogenic capacities and in vivo revascularization in the setting of hind limb ischemia. Glrx overexpressing EC from Glrx transgenic mice (TG) showed impaired migration and network formation and secreted higher level of soluble VEGF receptor 1 (sFlt), an antagonizing factor to VEGF. After hind limb ischemia surgery Glrx TG mice demonstrated impaired blood flow recovery, associated with lower capillary density and poorer limb motor function compared to wild type littermates. There were also higher levels of anti-angiogenic sFlt expression in the muscle and plasma of Glrx TG mice after surgery. Non-canonical Wnt5a is known to induce sFlt. Wnt5a was highly expressed in ischemic muscles and EC from Glrx TG mice, and exogenous Wnt5a induced sFlt expression and inhibited network formation in human microvascular EC. Adenoviral Glrx-induced sFlt in EC was inhibited by a competitive Wnt5a inhibitor. Furthermore, Glrx overexpression removed GSH adducts on p65 in ischemic muscle and EC, and enhanced nuclear factor kappa B (NF-kB) activity which was responsible for Wnt5a-sFlt induction. Taken together, up-regulated Glrx induces sFlt in EC via NF-kB -dependent Wnt5a, resulting in attenuated revascularization in hind limb ischemia. The Glrx-induced sFlt may be a part of mechanism of redox regulated VEGF signaling.

Caracterización de un modelo murino de glaucoma: implicación funcional de la señalización del receptor P2X7 en procesos neurodegenerativos de la retina

El glaucoma es una de las causas más comunes de discapacidad visual y una de las enfermedades neurodegenerativas oculares más frecuentes de pérdida irreversible de visión. La afectación originada en la retina se caracteriza por la degeneración de las células ganglionares y la pérdida de axones. La presión intraocular es un factor de riesgo importante en el glaucoma, entre otros factores, implicando mecanismos bioquímicos que desencadenan la muerte de las células ganglionares. El ratón DBA/2J es un modelo de hipertensión ocular y de degeneración de las células ganglionares de la retina (CGR). Las características principales de éste son la dispersión del pigmento del iris (IPD) y la atrofia del estroma del iris (ISA) que conducen a la patogénesis del glaucoma. Los mecanismos bioquímicos que comprometen al sistema purinérgico en procesos patológicos como la degeneración glaucomatosa han sido estudiados en los últimos años, siendo de gran relevancia como posibles dianas farmacológicas para el tratamiento de diferentes neuropatías. Los receptores P2X comprenden una familia de siete canales iónicos de membrana activados por ligando (P2X1-7) que se activan por el ATP extracelular (ATPe). En particular, los receptores P2X7 podrían estar involucrados en la regulación de la transmisión sináptica y la muerte neuronal en la retina. Además, la excitotoxicidad mediada por ATP a través de la activación del receptor P2X7 sugiere su posible implicación en la degeneración neuronal y la pérdida de la función visual en las retinas glaucomatosas. Tan importante como la presencia de este receptor purinérgico es estudiar los niveles de ATP extracelular de la retina, así como evaluar los cambios en la expresión del transportador de nucleótidos vesicular (VNUT) y los niveles de ecto-nucleotidasa (E-NPP1) en este modelo murino de glaucoma durante el desarrollo de la enfermedad...

Impacto de la haploinsuficiencia de CD3 en la expresión y función del complejo TCR/CD3 en humanos y ratones

TCR/CD3 (αβTCRand γδTCR) complexes are members of a family of modular biosensors that are responsible for driving T-cell development, activation, and effector functions. They inform essential checkpoint decisions by relaying key information from their ligand-binding modules (TCR chains) to their signaling modules (CD3γε, CD3δε and CD3ζζ) and onto the intracellular signaling apparatus. Their actions shape the T-cell repertoire, as well as T-cell-mediated immunity; yet, the mechanisms that underlie their activity are still to be precisely determined. As with any molecular machine, understanding how they function depends critically on dissecting how their parts fit and work together. T-cell receptor immunodeficiencies (TCRID) are low-prevalence autosomal recessive diseases characterized by impaired surface TCR expression, frequently associated with peripheral blood T lymphocytopenia, severe combined ID (SCID) and (or) autoimmune symptoms, but not associated with B or natural killer (NK) lymphocytopenia. Several CD3, CD247, and TCR deficiencies have been described which can be classified as complete or partial according to the absence or presence of residual levels of the affected protein. Although rare and sometimes based on single cases, TCRID offer rich information about the underpinnings of human TCR structure and function, which in turn impact our understanding of T-cell development and function... NOTA 520 8 Las inmunodeficiencias humanas del receptor de antígeno de los linfocitos T (TCR) son enfermedades autosómicas recesivas con baja prevalencia, caracterizadas por un defecto de expresión del TCR asociado a una linfopenia T selectiva. La ausencia congénita de componentes del TCR tiene un impacto diferencial en el desarrollo y función de los linfocitos T, que depende de la cadena del TCR afectada y de la especie, siendo en algunos casos diferente en los pacientes humanos en comparación con los modelos en ratones. Las inmunodeficiencias del TCR han sido ampliamente estudiadas, en particular las de las sub-unidades CD3 del complejo receptor. En contraste, hasta ahora es muy poca la atención que se le ha prestado a los potenciales efectos de la haploinsuficiencia de componentes del TCR en el desarrollo, fenotipo y función de los linfocitos T. Esto es debido en gran parte al hecho de que los individuos haploinsuficientes (portadores de mutaciones nulas en heterocigosis) no presentan alteraciones obvias de la inmunidad mediada por células T o signos de enfermedad. En este trabajo se analiza por primera vez, en humanos y modelos de ratones, el impacto de la haploinsuficiencia de CD3 y CD3 en la expresión y funcionalidad del TCR, y su potencial relevancia en el desarrollo y función de los linfocitos T. Los resultados indican que la haploinsuficiencia de CD3 y, en menor medida, la de CD3causa una disminución en la expresión del TCR en la superficie de las células T y T, y provoca alteraciones claras en el desarrollo y función de los linfocitos T en ambas especies...

Sobre-expresión de la proteína p 16 en biopsias con diagnóstico de NIC I, positivas para Genoma de Papiloma Virus Humano. Instituto del Cáncer. SOLCA Cuenca-Ecuador. 2009-2010.

Numerosos estudios mencionan que la sobreexpresión de la proteína p16, un marcador biológico que permite identificar lesiones preneoplásicas del epitelio exocervical, tendría una alta asociación con el Papiloma Virus Humano (HPV) de alto riesgo oncogénico. Es un estudio descriptivo correlacional cuyo objetivo fue establecer asociación de las Neoplasias Intraepiteliales Cervicales grado I (NIC I), HPV positivos, con la expresión del p16. Materiales, métodos y resultados: Es un estudio correlacional que se realizó en el período de noviembre de 2009 a noviembre de 2010; se presentaron 256 casos de NIC I de los cuales, 72 fueron HPV positivos; se practicó técnica de p16. La edad promedio de las mujeres fue de 41 años. Se encontró positividad para el p16 en 40 casos (55.6%) y fueron negativos 32 (44.4%). De los casos positivos para p16, los tipos virales más frecuentes fueron los de alto riesgo: 33 (82.5%). El p16 fue valorado en cuantía, distribución e intensidad, estableciéndose relación entre la intensidad del p16 con los virus de alto riesgo (p=0.038). Cuando se analizó la edad y el tipo viral, pacientes entre 20 y 40 años (36 casos, 90%) presentaron genoma de HPV de alto riesgo. Conclusiones: Existió correlación entre la intensidad del p16 con la presencia de HPV de alto riesgo, ayudando a seleccionar grupos con tendencia a la progresión de la enfermedad.

An Asp49 Phospholipase A2 From Snake Venom Induces Cyclooxygenase-2 Expression And Prostaglandin E2 Production Via Activation Of Nf-κb, P38mapk, And Pkc In Macrophages.

Phospholipases A2 (PLA2) are key enzymes for production of lipid mediators. We previously demonstrated that a snake venom sPLA2 named MT-III leads to prostaglandin (PG)E2 biosynthesis in macrophages by inducing the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2). Herein, we explored the molecular mechanisms and signaling pathways leading to these MT-III-induced effects. Results demonstrated that MT-III induced activation of the transcription factor NF-κB in isolated macrophages. By using NF-κB selective inhibitors, the involvement of this factor in MT-III-induced COX-2 expression and PGE2 production was demonstrated. Moreover, MT-III-induced COX-2 protein expression and PGE2 release were attenuated by pretreatment of macrophages with SB202190, and Ly294002, and H-7-dihydro compounds, indicating the involvement of p38MAPK, PI3K, and PKC pathways, respectively. Consistent with this, MT-III triggered early phosphorylation of p38MAPK, PI3K, and PKC. Furthermore, SB202190, H-7-dihydro, but not Ly294002 treatment, abrogated activation of NF-κB induced by MT-III. Altogether, these results show for the first time that the induction of COX-2 protein expression and PGE2 release, which occur via NF-κB activation induced by the sPLA2-MT-III in macrophages, are modulated by p38MAPK and PKC, but not by PI3K signaling proteins.

Defective NF-kappaB Activation in Response to LPS in Type 1 Diabetes Dendritic Cells

Dendritic cells (DC) are the potent antigen presenting cells which modulate T cell responses to self or non-self antigens. DC play a significant role in the pathogenesis of autoimmune diseases, inflammation and infection, but also in the maintenance of tolerance. NF-kappaB, particularly RelB is a crucial pathway for myeloid DC differentiation and functional maturation. While the current paradigm is that mature, nuclear RelB+ DC prime T cells for immunity/autoimmunity and immature DC for tolerance, RelB-deficient mice paradoxically develop generalised systemic autoimmune inflammatory disease with myelopoiesis and splenomegaly. Previous studies suggested abnormal DC differentiation in healthy relatives of type 1 diabetes (t1dm) patients. Therefore, we compared NF- kB activation in monocyte-derived DC from t1dm and non-t1dm controls in response to LPS. While resting DC appeared normal, DC from 6 out of 7 t1dm patients but no t2dm or rheumatoid arthritis patients failed to translocate NF- kB subunits to the nucleus in response to LPS, along with a failure to up-regulate expression of cell surface CD40 and MHC class I. NF- kB subunit mRNA increased normally in t1dm DC after LPS. Both the classical or non-canonical NF- kB pathways were affected as both TNF-a and CD40 stimulation led to a similarly abnormal NF- kB response. In contrast, expression of phosphorylated p38 MAPK and pro-inflammatory cytokine production was intact. These abnormalities in NF- kB activation appear to be generally and specifically applicable at a post-translational level in t1dm, and have the capacity to profoundly influence immunoregulation in affected individuals.

Programmed hypertension in rats treated with a NF-kappa B inhibitor during nephrogenesis: renal mechanisms

Suppression of the renin-angiotensin system (RAS) during murine lactation causes progressive renal injury, indicating a physiological action of angiotensin II on nephrogenesis. The nuclear factor NF-kappa B system is one of the main intracellular mediators of angiotensin II. We investigated whether inhibition of this system with pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC) during rat nephrogenesis would lead to similar hypertension and renal injury as observed with RAS suppressors. Immediately after delivery, 32 Munich-Wistar dams, each nursing 6 male pups, were divided into 2 groups: C, untreated, and PDTC, receiving PDTC, 280 mg kg(-1) day(-1) orally, during 21 days. After weaning, the offspring were followed until 10 months of age without treatment. Adult rats that received neonatal PDTC exhibited stable hypertension and myocardial injury, without albuminuria. To gain additional insight into this process, the renal expression of RAS components and sodium transporters were determined by quantitative real-time PCR (qRT-PCR) at 3 and 10 months of life. Renal renin and angiotensinogen were upregulated at 3 and downregulated at 10 months of age, suggesting a role for early local RAS activation. Likewise, there was early upregulation of the proximal sodium/glucose and sodium/bicarbonate transporters, which abated later in life, suggesting that additional factors sustained hypertension in the long run. The conclusions drawn from the findings were as follows: (1) an intact NF-jB system during nephrogenesis may be essential to normal renal and cardiovascular function in adult life; (2) neonatal PDTC represents a new model of hypertension, lacking overt structural injury or functional impairment of the kidneys; and (3) hypertension in this model seems associated with early temporary activation of renal RAS and sodium transporters. Hypertension Research (2011) 34, 693-700; doi: 10.1038/hr. 2011.4; published online 17 February 2011

Expression of transcription factors NF-kappa B and AP-1 in nasal polyposis

Background The treatment and prognosis of nasal polyposis (NP) may be influenced by transcription factors, but their expression is poorly understood. Objective To determine the expression of transcription factors [(nuclear factor-kappa B) NF-kappa B and (activator protein) AP-1], cytokines [IL-1 beta, TNF-alpha and (granulocytes and macrophage colony-stimulating factor) GM-CSF], growth factor (b-FGF), chemokine (eotaxin-2) and adhesion molecule (ICAM-1) in NP in comparison with nasal mucosa controls. Methods Cross-sectional study. Twenty biopsies of nasal polyps were compared with eight middle turbinate biopsies. p65, c-Fos, IL-1 beta, TNF-alpha, ICAM-1, b-FGF, eotaxin-2 and GM-CSF were analysed through RQ-PCR, and p65 and c-Fos were also analysed through Western blotting. Results NF-kappa B expression was increased in patients with NP when compared with control mucosa (P < 0.05), whereas AP-1 expression did not differ significantly between groups. Expressions of IL-1 beta, eotaxin-2 and b-FGF were also increased in patients with NP compared with controls (P < 0.05). Conclusions The transcription factor NF-kappa B is more expressed in NP than in control mucosa. This is important in NP because NF-kappa B can induce the transcription of cytokines, chemokines and adhesion molecules, which play an important role in the inflammatory process. Moreover, transcription factors influence the response to corticosteroids, which are the basis of NP treatment. Transcription factor AP-1 does not seem to have a significant role in the pathological process.

Non-coding transcript in T cells (NTT): Antisense transcript activates PKR and NF-kappa B in human lymphocytes

T cell activation is a complex process involving many steps and the role played by the non-protein-coding RNAs (ncRNAs) in this phenomenon is still unclear. The non-coding T cells transcript (NTT) is differentially expressed during human T cells activation, but its function is unknown. Here, we detected a 426 m NTT transcript by RT-PCR using RNA of human lymphocytes activated with a synthetic peptide of HIV-1. After cloning, the sense and antisense 426 nt NTT transcripts were obtained by in vitro transcription and were sequenced. We found that both transcripts are highly structured and are able to activate PKR. A striking observation was that the antisense 426 nt NTT transcript is significantly more effective in activating PKR than the corresponding sense transcript. The transcription factor NF-kappa B is activated by PKR through phosphorylation and subsequent degradation of its inhibitor I-kappa B beta. We also found that the antisense 426 nt NTT transcript induces more efficiently the degradation Of I-kappa B beta than the sense transcript. Thus, this study suggests that the role played by NTT in the activation of lymphocytes can be mediated by PKR through NF-kappa B activation. However, the physiological significance of the activity of the antisense 426 nt NTT transcript remains unknown. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

In Vitro Proliferation and Osteoblastic Phenotype Expression of Cells Derived From Human Vertebral Lamina and Iliac Crest

Study Design. Osteoblastic cells derived from vertebral lamina and iliac crest were isolated and cultured under the same conditions (osteogenic medium, pH, temperature, and CO(2) levels). Objective. To compare proliferation and expression of osteoblastic phenotype of cells derived from vertebral lamina and iliac grafting. Summary of Background Data. Many factors play a role in the success of bone graft in spinal fusion including osteoblastic cell population. Two common sources of graft are vertebral lamina and iliac crest, however, differences in proliferation and osteoblastic phenotype expression between cells from these sites have not been investigated. Methods. Cells obtained from cancellous bone of both vertebral lamina and iliac crest were cultured and proliferation was evaluated by direct cell counting and viability detected by Trypan blue. Alkaline phosphatase (ALP) activity was evaluated by thymolphthalein release from thymolphthalein monophosphate and matrix mineralization by staining with alizarin red S. Gene expression of ALP, osteocalcin, runt-related transcription factor 2, Msh homeobox 2, bone morphogenetic protein 7, intercellular adhesion molecule 1 precursor, osteoprotegerin, and receptor activator of NF-kB ligand was analyzed by real-time PCR. All comparisons were donor-matched. Results. Proliferation was greater at days 7 and 10 in cells from vertebral lamina compared with ones from iliac crest without difference in cell viability. ALP activity was higher in cells from vertebral lamina compared with cells from iliac crest at days 7 and 10. At 21 days, mineralized matrix was higher in cells derived from vertebral lamina than from iliac crest. At day 7, gene expression of ALP, osteocalcin, runt-related transcription factor 2, Msh homeobox 2, bone morphogenetic protein 7, intercellular adhesion molecule 1 precursor, receptor activator of NF-kB ligand, and osteoprotegerin was higher in cells derived from vertebral lamina compared with iliac crest. Conclusion. Cell proliferation and osteoblastic phenotype development in cells derived from cancellous bone were more exuberant in cultures of vertebral lamina than of iliac crest.

Desarrollo de una técnica de detección rápida y precisa de preñez en cerdos. Segunda etapa: Purificación de factor precoz de preñez y desarrollo de un radioinmunoensayo

Una de las principales causas de pérdida reproductiva en condiciones normales, es la mortalidad embrionaria basal. Por lo tanto, estaría ampliamente justificado el diseño de experiencias que nos permitan encontrar las causas de las pérdidas y detectar la preñez tan precozmente, como fuere posible. Las causas de las pérdidas embrionarias en muchos casos se relacionan con fallas en las señales del embrión dirigidas a la madre con el fin de establecer inmunotolerancia, fenómeno imprescindible para la sobrevida del embrión porque modifica la respuesta inmune de modo favorable para éste. La inmunomodulación es ejercida por sustancias de naturaleza proteica detectadas durante la gestación. Entre estas se encuentra el Factor Precoz de Preñez (EPF). Durante la preñez, el EPF tiene dos fuentes de producción: una materna y otra embrionaria. El EPF materno, también llamado temprano, se produce durante los períodos pre y periimplantacional y persiste hasta el último tercio de la preñez. Hasta el presente, la única técnica desarrollada para la detección del EPF, es un ensayo in vitro propuesto por Morton que mide de manera indirecta la actividad del factor. Dicha técnica se basa en la capacidad que tiene el EPF de potenciar la acción de un suero antilinfocitario (SAL), para inhibir la formación de rosetas entre linfocitos T y eritrocitos heterólogos en presencia de complemento. Esta técnica es efectiva pero muy compleja para realizarse rutinariamente en el laboratorio. De todo lo expuesto surge claramente la necesidad del aislamiento y purificación del EPF, lo que permitiría desarrollar metodologías inmunológicas aplicables para el diagnóstico de rutina de detección de preñez en cerdos y un notable adelanto en el estudio de alguno de los factores que afectan los sucesos de concepción y el curso de preñez, momentos claves en la fisiología reproductiva. Objetivos Generales - Desarrollar una técnica de detección rápida y precisa del Factor Precoz de Preñez (EPF) en cerdos. Objetivos Específicos - Aislar, purificar y caracterizar al Factor Precoz de Preñez (EPF) a partir de suero y placenta de cerdas gestantes. - Obtener y valorar un antisuero policlonal anti-EPF en conejos a partir de la fracción purificada con mayor índice de actividad EPF.

Estudios sobre mecanismos de acción de hormonas tiroideas: Participación del receptor nuclear

Objetivo General: El objetivo general del plan de trabajo propuesto es aclarar algunos aspectos de los mecanismos que intervienen en la regulación de la acción de las hormonas tiroideas a nivel celular. Debido al papel determinante del receptor nuclear de T3 en la acción de la hormona, se pondrá especial énfasis en la correlación entre cambios a nivel del receptor y su repercusión en la expresión de efectos metabólicos tisulares específicos de la hormona. Se espera que los resultados a obtener aporten información sobre el efecto potencial que diversos factores puedan ejercer sobre el funcionalismo tiroideo. Objetivos Específicos: Tema 1: Estudiar el efecto de dos factores de crecimiento (GH e IGH-I) sobre la expresión de efectos metabólicos tisulares específicos de la hormona tiroidea (actividad de dos enzimas hepáticas dependientes de la T3: alfa-GPD y EM). En tales cirscunstancias, estudiar las posibles modificaciones operadas sobre el receptor nuclear de T3 mediante la evaluación de la expresión del gen (niveles de mRNA), capacidad máxima de unión de T3, afinidad, etc. El interés del estudio de los efectos de estos factores de crecimiento sobre el funcionalismo tiroideo, se debe a la reciente introducción de GH e IGF-I obtenidos por técnicas recombinantes, en el uso clínico para el tratamiento de alteraciones en el crecimiento y desarrollo en endocrinología pediátrica. Tema 2: Investigar la posible regulación por TSH de la expresión de los genes que codifican a los receptores de T3 y de la actividad funcional (capacidad máxima de unión de T3 y constante afinidad) de los mismos en el tejido tiroideo. Se estudiará además el efecto de T3 sobre la biosíntesis de hormonas tiroideas. El conocimiento de los mecanismos involucrados en la regulación de la expresión de los receptores a T3, así como los efectos de T3 sobre su propia biosíntesis permitirá interpretar los mecanismos involucrados en la autorregulación de la glándula tiroides, así como también esclarecer la fisiopatología de algunas de sus enfermedades.

Efecto de la abstinencia a Diazepam en el desarrollo de dependencia a etanol: Tratamiento farmacológico

Numerosos estudios sugieren que los efectos conductuales y neuroquímicos del etanol y las benzodiazepinas (BDZs) están estrechamente relacionados. La administración aguda de BDZs y etanol potencia el efecto del GABA, sugiriendo que ambas drogas producirían efectos depresores del sistema nervioso central por incremento de la neurotransmisión GABAérgica. La administración prolongada de etanol y BDZS produce tolerancia a alguno de los efectos agudos tanto de la droga primaria, como de un agente relacionado (tolerancia cruzada). Este hecho se ha observado tanto en humanos como en animales. La interrupción del tratamiento crónico con dichas drogas provoca la aparición del síndrome de abstinencia. (...) Considerando que la ansiedad es un factor crítico tanto en la abstinencia a BDZs como en la génesis y mantenimiento del alcoholismo y que la abstinencia a diazepam podría provocar alteraciones a largo plazo en la capacidad de adaptación al estrés, se podría hipotetizar que esos efectos podrían estar implicados en la recurrencia al consumo de BDZs, etanol u otras drogas de abuso, luego de la interrupción de un tratamiento crónico. De lo anteriormente expuesto se deduce que fármacos que normalicen potenciales alteraciones en los mecanismos adaptativos frente al estrés podrían ser de utilidad para revertir las alteraciones observadas durante la expresión del sindrome de abstinencia inducido por etanol y BDZs. En relación a este tema, hemos demostrado recientemente que carbamazepina (CBZ), droga efectiva para el tratamiento del sindrome de abstinencia inducido por BDZs y etanol, revierte las alteraciones conductuales y neuroquímicas descriptas en animales con abstinencia a BDZs. Estos resultados sugieren que el tratamiento con dicho fármaco podría ser de utilidad terapéutica para la normalización de las alteraciones inducidas por la interrupción del consumo. Objetivos El objetivo general del presente proyecto es investigar una posible facilitación del desarrollo de dependencia al etanol en animales previamente sometidos a la abstinencia de benzodiazepinas. Este objetivo se extiende al estudio de nuevas alternativas terapéuticas que tengan capacidad potencial para revertir las alteraciones producidas por la abstinencia a etanol.

Mecanismo de interacción, calcio dependiente, entre Calcineurina y PERK, involucrado en el Estrés de Retículo Endoplásmico. Ca2+ -dependent mechanism of interaction between Calcineurin and PERK involved in Endoplasmic Reticulum Stress.

El Estrés de Retículo Endoplásmico (RE) es inducido por la acumulación de proteínas sin plegar en el lumen de la organela. Esto se puede observar en diversas situaciones fisio-patológicas como durante una infección viral o en proceso isquémico. Además, contribuye a la base molecular de numerosas enfermedades ya sea índole metabólico (Fibrosis quística o Diabetes Miellitus) o neurodegenerativas como mal de Alzheimer o Parkinson (Mutat Res, 2005, 569). Para restablecer la homeostasis en la organela se activa una señal de transducción (UPR), cuya respuesta inmediata es la atenuación de la síntesis de proteína debido a la fosforilación de subunidad alpha del factor eucariótico de iniciación de translación (eIF2α) vía PERK. Esta es una proteína de membrana de RE que detecta estrés. Bajo condiciones normales, PERK está inactiva debido a la asociación de su dominio luminar con la chaperona BIP (Nat Cell Biol, 2000, 2: 326). Frente a una situación de estrés, la chaperona se disocia causando desinhibición. Recientemente, (Plos One 5: e11925) se observó, bajo condiciones de estrés, un aumento de Ca2+ citosólico y un rápido incremento de la expresión de calcineurina (CN), una fosfatasa citosólica dependiente de calcio, heterodimérica formada por una subunidad catalítica (CN-A) y una regulatoria (CN-B). Además, CN interacciona, sin intermediarios, con el dominio citosólico de PERK favoreciendo su trans-autofosforilación. Resultados preliminares indican que, astrocitos CNAβ-/- exhibieron, en condiciones basales, un mayor número de células muertas y de niveles de eIF2α fosforilado que los astrocitos CNAα-/-. Hipótesis: CNAβ/B interacciona con PERK cuando el Ca2+ citosólico esta incrementado luego de haberse inducido Estrés de RE, lo cual promueve dimerización y auto-fosforilación de la quinasa, acentuándose así la fosforilación de eIF2α e inhibición de la síntesis de proteínas. Esta activación citosólica de PERK colaboraría con la ya descrita, desinhibición luminal llevada cabo por BIP. Cuando el Ca2+ citosólico retorna a los niveles basales, PERK fosforila a CN, reduciendo su afinidad de unión y disociándose el complejo CN/PERK. Objetivo general: Definir las condiciones por las cuales CN interacciona con PERK y regula la fosforilación de eIF2α e inhibición de la síntesis de proteína. Objetivos específicos: I-Estudiar la diferencia de afinidades y dependencia de Ca2+, de las dos isoformas de CN (α y β) en su asociación con PERK. Además verificar la posible participación de la subunidad B de CN en esta interacción. II-Determinar si la auto-fosforilación de PERK es diferencialmente regulada por las dos isoformas de CN. III-Discernir la relación del estado de fosforilación de CN con su unión a PERK. IV-Determinar efectos fisiológicos de la interacción de CN-PERK durante la respuesta de Estrés de RE. Para llevar a cabo este proyecto se realizarán experimentos de biología molecular, interacción proteína-proteína, ensayos de fosforilación in vitro y un perfil de polisoma con astrocitos CNAβ-/- , CNA-/- y astrocitos controles. Se espera encontrar una mayor afinidad de unión a PERK de la isoforma β de CN y en condiciones donde la concentración de Ca2+ sea del orden micromolar e imite niveles del ión durante un estrés. Con respecto al estado de fosforilación de CN, debido a los resultados preliminares, donde solo se la encontró fosforilada en condiciones basales, se piensa que CN podría interactuar con mayor afinidad con PERK cuando CN se encuentre desfosforilada. Por último, se espera encontrar un aumento de eIF2α fosforilado y una acentuación de la atenuación de la síntesis de proteína como consecuencia de la mayor activación de PERK por su asociación con la isoforma β de CN en astrocitos donde el Estrés de RE se indujo por privación de oxigeno y glucosa. Estos experimentos permitirán avanzar en el estudio de una nueva función citoprotectora de CN recientemente descrita por nuestro grupo de trabajo y sus implicancias en un modelo de isquemia. The accumulation of unfolded proteins into the Endoplasmic Reticulum (ER) activates a signal transduction cascade called Unfolding Protein Response (UPR), which attempts to restore homeostasis in the organelle. (PKR)-like-ER kinase (PERK) is an early stress response transmembrane protein that is generally inactive due to its association with the chaperone BIP. During ER stress, BIP is tritrated by the unfolded protein, leading PERK activation and phosphorylation of eukaryotic initiation factor-2 alpha (eIF2alpha), which attenuates protein síntesis. If ER damage is too great and homeostasis is not restored within a certain period of time, an apoptotic response is elicited. We recently demonstrated a cytosolic Ca2+ increase in Xenopus oocytes after induce ER stress. Moreover, calcineurin A/B, a an heterotrimeric Ca2+ dependent phosphatases (CN-A/B), associates with PERK increasing its auto-phosphorylation and significantly enhancing cell viability. Preliminary results suggest that, CN-Aβ-/- knockout astrocytes exhibit a significant higher eIF2α phosphorylated level compared to CN-Aα-/- astrocytes. Our working hypothesis establishes that: CN binds to PERK when cytosolic Ca2+ is initially increased by ER stress, promoting dimerization and autophosphorylation, which leads to phosphorylation of elF2α and subsequently attenuation of protein translation. When cytosolic Ca2+ returns to resting levels, PERK phosphorylates CN, reducing its binding affinity so that the CN/PERK complex dissociates. The goal of this project is to determine the conditions by which CN binding to PERK attenuates protein translation during the ER stress response and subsequently, to determine how the interaction of CN with PERK is terminated when stress is removed. To perform this project is planed to do molecular biology experiments, pull down assays, in vitro phosphorylations and assess overall mRNA translation efficiency doing a polisome profile.