La transplantation d’hépatocytes chez le rat Long Evans Cinnamon, modèle animal de la maladie de Wilson

La maladie de Wilson est une maladie héréditaire due à un déficit du transporteur du cuivre, l’ATP7B. Cette maladie se présente sous forme d’insuffisance hépatique aiguë ou chronique, pour lesquels le traitement médical actuel consiste en l’administration d’agents chélateurs, ce qui ne résulte cependant pas en une guérison complète de la maladie. La transplantation orthotopique du foie est le seul traitement définitif actuellement, avec tous les désavantages qu’elle comporte. Un traitement alternatif à cette option est donc souhaitable. Cette étude porte sur la faisabilité de la transplantation d’hépatocytes chez le modèle animal de la maladie de Wilson, le rat Long Evans Cinnamon (LEC), avec pour buts d’en déterminer la sécurité et l’efficacité tant sur le plan clinique (amélioration de la survie, prévention de l’hépatite) que pathologique. Douze rats LEC ont reçu une injection intrasplénique de 2,6 x 105 – 3,6 x 107 hépatocytes prélevés chez des rats donneurs de souche LE. Ils ont été suivis durant 6 mois puis sacrifiés. Ils ont ensuite été comparés à un groupe contrôle de douze autres rats LEC. Aucune différence significative n’a été notée au niveau du poids, du bilan hépatique et des concentrations de cuivre biliaire et hépatique. Cependant, une amélioration de l’activité oxydase de la céruloplasmine post-transplantation a été démontrée chez le groupe de rats transplantés (49,6 ± 31,5 versus 8,9 ± 11,7). Les rats transplantés ont aussi eu une amélioration sur tous les critères histologiques étudiés. Enfin, l’ARNm de l’atp7b a été retrouvé chez 58% des rats transplantés avec un taux d’expression de 11,9% ± 13,6 par rapport à un rat LE normal. L’immunohistochimie a quant à elle démontré la présence de l’atp7b chez tous les rats transplantés. Les résultats obtenus sont considérés favorables à ce traitement alternatif, et indiquent que la transplantation d’hépatocytes est une technique sécuritaire qui peut contribuer à renverser le processus pathologique en cours dans la maladie de Wilson.

Identification et caractérisation de gènes différemment exprimés dans les tubules proximaux de reins diabétiques et impliqués dans le développement de la néphropathie diabétique

La néphropathie diabétique est une maladie rénale caractérisée par un syndrome néphrotique et de la glomérulosclérose. Celle-ci est reliée à l’angiopathie de capillaires suite au diabète. Il s’agit d’une importante cause d’insuffisance rénale en Amérique. Or, les anomalies tubulaires comme l’apoptose ou le détachement de tubules des glomérules sont reconnues comme étant de bons marqueurs de progression de cette maladie. Ainsi, il a été proposé au cours des travaux reliés à cette thèse d’étudier les différents mécanismes moléculaires reliés à l’apoptose des tubules proximaux, en particulier dans un thème de relation avec les dommages reliés aux espèces réactives oxygénées (ROS). Une des hypothèses développée au cours de précédents travaux faisait état que l’une des sources initiales qui entrainent le développement de dommages tubulaires soit régulée à travers la production de ROS dérivés des NADPH oxydases. Ainsi, une des premières séries d’expériences entreprises au cours de cette thèse a été effectuée sur un modèle animal de diabète de type 2, la souris db/db. Suite à la caractérisation des différentes pathologies rénales et leur réduction par la surexpression de l’enzyme antioxydante catalase dans les tubules proximaux, des expériences de micro-puces d’expression génétiques furent effectuées. À l’aide de cet outil et par des analyses bioinformatiques, il a été possible d’établir un profilage de gènes reliés à différentes voies de signalisation modulées par le diabète et la catalase. Ainsi, il a été possible d’effectuer de plus amples études sur des gènes reliés à l’apoptose surexprimé dans les tubules proximaux de souris diabétiques. Un des gènes pro-apoptotique mieux caractérisé durant cette thèse fut le gène Bmf, un membre de la famille des régulateurs de Bcl-2 impliqués dans l’apoptose via le relâchement de cytochrome c de la mitochondrie. Ainsi, il a été déterminé que ce gène est surexprimé dans les tubules proximaux de souris diabétiques, et que celui-ci était augmenté dans différents modèles in vitro de diabète. Cela a permis de conclure que Bmf joue sans doute un rôle important la régulation de l’apoptose et de l’atrophie des tubules proximaux. Une autre étude effectuée dans le cadre de cette thèse était reliée avec l’utilisation d’un modèle transgénique afin de mieux définir le rôle que jouent les dommages reliés au stress oxydatif dans la progression des pathologies rénales reliées à l’induction du système rénine-angiotensine. Les résultats obtenus ont permis de déterminer que la surexpression de l’enzyme antioxydante catalase a permis de réduire les différentes pathologies rénales observées dans les souris transgéniques, ce qui permet de conclure que les espèces réactives oxygénées jouen un rôle important dans le développement de l’hypertension et des dommages rénaux.

Angiopoietin like-2: a pro-inflammatory and pro-oxidative protein that contributes to endothelial dysfunction

Le vieillissement vasculaire est caractérisé par une dysfonction de l’endothélium. De nombreux facteurs de risque cardiovasculaire tels que l’obésité et l’hypertension prédisposent l’endothélium à un stress oxydant élevé aboutissant à une dysfonction endothéliale, celle-ci étant communément accompagnée d’une diminution de la biodisponibilité du monoxyde d’azote. Bien que la fonction endothéliale soit un déterminant majeur de la prédiction du risque cardiovasculaire des patients, son évaluation individuelle reste très limitée. En conséquence, il existe un intérêt scientifique grandissant pour la recherche de meilleurs biomarqueurs. L’Angiopoiétine like-2 (angptl2), une protéine identifiée récemment, joue un rôle pro-inflammatoire et pro-oxydant dans plusieurs désordres causés par une inflammation chronique allant de l’obésité à l’athérosclérose. L’inflammation et un stress oxydant accru ont été établis comme des mécanismes sous-jacents à l’apparition d’une dysfonction endothéliale, c’est pourquoi ce travail met l’accent sur le rôle de l’angptl2 dans la dysfonction endothéliale. Plus précisément, ce travail vise à: 1) déterminer les effets aigus de l’angptl2 sur la fonction endothéliale, 2) caractériser la fonction endothéliale et la contribution des différents facteurs relaxants dérivés de l'endothélium (EDRF) dans plusieurs lits vasculaires, et ce, dans un modèle de souris réprimant l’expression de l’angptl2 (knock-down, KD), et 3) examiner si l'absence d'expression angptl2 protège contre la dysfonction endothéliale induite par un régime riche en graisses (HFD) ou par perfusion d'angiotensine II (angII) chez la souris. Dans la première étude, l’incubation aigue avec de l’angptl2 recombinante induit une dysfonction endothéliale dans les artères fémorales isolées de souris de type sauvage (WT), probablement en raison d’une production accrue d'espèces réactives oxygénées. Les artères fémorales de souris angptl2 KD présentent une meilleure fonction endothéliale en comparaison aux souris WT, vraisemblablement par une plus grande contribution de la prostacycline dans la vasodilatation. Après 3 mois d’une diète HFD, les principaux EDRF respectifs des artères fémorales et mésentériques sont conservés uniquement dans les souris angptl2 KD. Cette préservation est associée à un meilleur profil métabolique, une moindre accumulation de triglycérides dans le foie et des adipocytes de plus petite taille. De plus, l’expression de gènes inflammatoires dans ces tissus adipeux n’est augmentée que chez les souris WT. Dans la seconde étude, l’absence d’angptl2 résulte en une production accrue de monoxyde d’azote dans les artères cérébrales isolées par rapport à celles des souris WT. La perfusion chronique d’angII provoque, seulement chez les souris WT, une dysfonction endothéliale cérébrale probablement par le biais d’une augmentation de la production d’espèces réactives oxygénées, probablement dérivé des NADPH oxydase 1 et 2, ainsi que l'augmentation des facteurs constricteurs dérivés de l’endothélium issus de la cyclo-oxygénase. En revanche, l’apocynine réduit la dilatation cérébrale chez les souris KD traitées à l’angII, ce qui suggère le recrutement potentiel d’une voie de signalisation compensatoire impliquant les NADPH oxydases et qui aurait un effet vaso-dilatateur. Ces études suggèrent fortement que l’angptl2 peut avoir un impact direct sur la fonction endothéliale par ses propriétés pro-inflammatoire et pro-oxydante. Dans une optique d’application à la pratique clinique, les niveaux sanguins d’angptl2 pourraient être un bon indicateur de la fonction endothéliale.

Immunologisches Reaktionsvermögen als Indikator für Belastungen bei der Milchkuh

Mit ansteigenden Jahresmilchleistungen werden die Kühe einer hohen metabolischen Belastung ausgesetzt, die bei einer suboptimalen Gestaltung der Lebensbedingungen mit einer Erhöhung der Inzidenzrate von Faktorenkrankheiten einhergehen kann. Im Vordergrund der Untersuchungen stand die Frage, inwieweit metabolische Belastungszustände von Milchkühen in der Phase des Puerperiums und in Abhängigkeit von der Milchleistung sowie Belastungen durch eine klinische Erkrankung zu Beginn der Laktation mit Hilfe von Parametern der immunologischen Abwehr und der Reaktion des Immunsystems auf eine Challenge dargestellt werden können. In die Untersuchung wurden insgesamt 68 klinisch gesunde sowie 20 klinisch erkrankte Milchkühe der Rasse Holstein Friesian einbezogen. Die Untersuchungen erfolgten in den Zeiträumen 10-21 Tage sowie 14-15 Wochen nach der Kalbung. Dazu wurden an jeweils drei Untersuchungstagen (Tag 0, 2, 7) Blutproben aus der Vena jugularis entnommen. Zur Stimulierung des unspezifischen Immunsystems wurde in beiden Versuchszeiträumen an den Untersuchungstagen 0 und 2 der Paramunitätsinducer Zylexis® appliziert. Ferner wurde den Kühen zu Beginn der Laktation der Tollwutimpfstoff Rabisin® verabreicht. Für die Auswertung wurden die untersuchten Milchkühe in Gruppen unterteilt. Die klinisch gesunden Kühe wurden anhand der nach Fett und Eiweiß korrigierten 305-Tage-Leistung in die Gruppe M = mittleres Leistungsniveau (Milchmengenleistung 6.500-8.990 kg) und die Gruppe H = hohes Leistungsniveau (Milchmengenleistung 9.000-12.500 kg) aufgeteilt. Die klinisch erkrankten Kühe wurden in der Gruppe K zusammengefasst. Zur Beurteilung der Immunabwehr wurden die Parameter Phagozytoseaktivität der isolierten Neutrophilen Granulozyten, die Vollblutbakterizidie, die Lymphozytenproliferation mit den Mitogenen ConA, PHA und PWM sowie die spezifische Antikörperbildung gegen Tollwut untersucht. Anhand der Parameter Phagozytoseaktivität, Vollblutbakterizidie und Lymphozytenproliferation wurde zusätzlich die Reaktion auf die Challenge mit dem Paramunitätsinducer Zylexis® überprüft. Zur Erfassung der metabolischen Belastungszustände wurden verschiedene Stoffwechselparameter und hämatologische Parameter erfasst. Zu Beginn der Laktation konnten bei den Kühen in der mittleren und hohen Leistungsgruppe signifikant höhere Konzentrationen an ß-Hydroxybuttersäure und Freien Fettsäuren im Vergleich zu der Laktationsmitte festgestellt werden. Die Kühe mit einem hohen Leistungsniveau zeigten darüber hinaus eine signifikant höhere Bilirubinkonzentration am Laktationsanfang gegenüber der Laktationsmitte. Die mittlere Konzentration der freien Fettsäuren lag bei den Kühen in beiden Leistungsgruppen oberhalb des Referenzbereiches und wies auf eine negative Energiebilanz zu Laktationsbeginn hin. Die mittleren Konzentrationen bzw. Enzymaktivitäten der Parameter Cholesterol, Harnstoff, AST, GLDH, γ-GT, Gesamtprotein, Kalzium und Phosphor wiesen in der Laktationsmitte signifikant höhere Werte als am Laktationsanfang auf. Dabei lagen die mittleren Enzymaktivitäten von AST und GLDH sowie die Konzentrationen von Harnstoff und Gesamtprotein in der Laktationsmitte oberhalb des Referenzbereiches. Die untersuchten Stoffwechselparameter wurden durch die Challenge mit einem Paramunitätsinducer nicht signifikant beeinflusst. Hinsichtlich der Immunparameter zeigten die Milchkühe mit einem mittleren Leistungsniveau in Abhängigkeit vom Laktationszeitpunkt zu Beginn der Laktation eine signifikant höhere Phagozytoseaktivität gegenüber der Laktationsmitte (p < 0,05). Die Gruppe mit einem hohen Leistungsniveau wies dagegen keine signifikanten Unterschiede in der Phagozytoseaktivität zwischen den beiden Untersuchungszeiträumen auf. Bei den Immunparametern Vollblutbakterizidie und Lymphozytenproliferation konnten bei den Kühen beider Gruppen keine signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit vom Laktationszeitpunkt festgestellt werden. Im Hinblick auf die Milchleistung wiesen die Kühe in den beiden Leistungsgruppen am Untersuchungstag 0 weder zu Beginn noch in der Mitte der Laktation signifikante Unterschiede bezüglich der untersuchten Immunparameter auf. Nach der Challenge durch den Paramunitätsinducer reagierten einzig die Kühe mit einer mittleren Leistung zu Beginn der Laktation auf die Challenge mit einer signifikanten Reduzierung der mittleren Phagozytoseaktivität von Tag 0 zu Tag 2 (p < 0,05). Bei den weiteren untersuchten Immunparametern konnten weder bei den Kühen mit einer mittleren noch mit einer hohen Leistung eine signifikante Reaktion auf die Challenge nachgewiesen werden. Die klinisch erkrankten Kühe zeigten im Vergleich zu den klinisch gesunden Kühen keine unterschiedlichen Konzentrationen bzw. Aktivitäten der untersuchten Stoffwechselparameter. Auch konnten anhand der immunologischen Parameter und der Reaktion auf die Challenge keine Unterschiede zwischen den klinisch gesunden Kühen festgestellt werden. Die in der vorliegenden Untersuchung geprüften metabolischen Belastungen konnten weder anhand der Immunparameter noch durch die Reaktion der Immunparameter auf eine Challenge dargestellt werden. Es wird geschlussfolgert, dass das immunologische Reaktionsvermögen nicht geeignet ist, um als Indikator für Belastungszustände bei der Milchkuh herangezogen zu werden.

Correlacion entre bilirrubinometría transcutanea y bilirrubina serica en neonatos a termino o cercanos al termino con ictericia

La ictericia es causa frecuente de hospitalización en neonatos. El objetivo principal fue establecer la correlación entre bilirrubinometría transcutánea y bilirrubina sérica, y su utilidad para identificar requerimiento de fototerapia. Materiales y métodos: Es un estudio descriptivo de correlación. Incluyó neonatos con realización de bilirrubinometría transcutánea y bilirrubina sérica. Se calculan índices de correlación de Pearson para el tórax y la frente. La variabilidad de las diferencias entre niveles transcutáneos y bilirrubina séricas, se correlacionan, mediante diagrama de Bland-Altman. Se obtienen mediciones de desempeño de la prueba, con sensibilidad y especificidad. Resultados: Se incluyeron 88 Neonatos, con 112 bilirrubinometrías transcutáneas, (mediana en tórax: 6,0 mg/dl y en frente: 5,9 mg/dl). Se tomaron 95 muestras de bilirrubina sérica, (mediana: 7,2 mg/dl). Los índices de correlación de Pearson fueron 0.83 (tórax) y 0.93 (frente). Utilizando puntos de corte establecidos, para determinar la necesidad de fototerapia, se obtuvieron, sensibilidad del 93 % y especificidad del 86 % (tórax), y sensibilidad del 94% y especificidad del 83 % (frente). Utilizando percentiles 75 del gráfico de Buthani, se obtuvieron sensibilidad del 83% y Especificidad del 98% para la bilirrubinometría transcutánea. Discusión: Las mediciones transcutáneas se correlacionaron bien con las sanguíneas. Las sensibilidades obtenidas fueron satisfactorias. Conclusión: Las mediciones transcutáneas, hubieran detectado la mayoría de infantes que requirieron fototerapia, confirmando la utilidad como método no invasivo en la práctica clínica.

The prevalence of hyperbilirubinemia as a risk ractor for hearing loss in newborns

This paper examines hyperbilirubinemia as a risk factor for hearing loss in newborns. Even though it is not a prevalent risk factor compared with other risk factors, low levels of bilirubin toxicity have been determined to have significant effects on hearing.

Phylogeny, function, and evolution of the cupins, a structurally conserved, functionally diverse superfamily of proteins

The cupin superfamily is a group of functionally diverse proteins that are found in all three kingdoms of life, Archaea, Eubacteria, and Eukaryota. These proteins have a characteristic signature domain comprising two histidine- containing motifs separated by an intermotif region of variable length. This domain consists of six beta strands within a conserved beta barrel structure. Most cupins, such as microbial phosphomannose isomerases (PMIs), AraC- type transcriptional regulators, and cereal oxalate oxidases (OXOs), contain only a single domain, whereas others, such as seed storage proteins and oxalate decarboxylases (OXDCs), are bi-cupins with two pairs of motifs. Although some cupins have known functions and have been characterized at the biochemical level, the majority are known only from gene cloning or sequencing projects. In this study, phylogenetic analyses were conducted on the conserved domain to investigate the evolution and structure/function relationships of cupins, with an emphasis on single- domain plant germin-like proteins (GLPs). An unrooted phylogeny of cupins from a wide spectrum of evolutionary lineages identified three main clusters, microbial PMIs, OXDCs, and plant GLPs. The sister group to the plant GLPs in the global analysis was then used to root a phylogeny of all available plant GLPs. The resulting phylogeny contained three main clades, classifying the GLPs into distinct subfamilies. It is suggested that these subfamilies correlate with functional categories, one of which contains the bifunctional barley germin that has both OXO and superoxide dismutase (SOD) activity. It is proposed that GLPs function primarily as SODs, enzymes that protect plants from the effects of oxidative stress. Closer inspection of the DNA sequence encoding the intermotif region in plant GLPs showed global conservation of thymine in the second codon position, a character associated with hydrophobic residues. Since many of these proteins are multimeric and enzymatically inactive in their monomeric state, this conservation of hydrophobicity is thought to be associated with the need to maintain the various monomer- monomer interactions. The type of structure-based predictive analysis presented in this paper is an important approach for understanding gene function and evolution in an era when genomes from a wide range of organisms are being sequenced at a rapid rate.

Arabidopsis annexin1 mediates the radical-activated plasma membrane Ca2+ - and K+ -permeable conductance in root cells

Plant cell growth and stress signaling require Ca2+ influx through plasma membrane transport proteins that are regulated by reactive oxygen species. In root cell growth, adaptation to salinity stress, and stomatal closure, such proteins operate downstream of the plasma membrane NADPH oxidases that produce extracellular superoxide anion, a reactive oxygen species that is readily converted to extracellular hydrogen peroxide and hydroxyl radicals, OH_. In root cells, extracellular OH_ activates a plasma membrane Ca2+-permeable conductance that permits Ca2+ influx. In Arabidopsis thaliana, distribution of this conductance resembles that of annexin1 (ANN1). Annexins are membrane binding proteins that can form Ca2+-permeable conductances in vitro. Here, the Arabidopsis loss-of-function mutant for annexin1 (Atann1) was found to lack the root hair and epidermal OH_-activated Ca2+- and K+-permeable conductance. This manifests in both impaired root cell growth and ability to elevate root cell cytosolic free Ca2+ in response to OH_. An OH_-activated Ca2+ conductance is reconstituted by recombinant ANN1 in planar lipid bilayers. ANN1 therefore presents as a novel Ca2+-permeable transporter providing a molecular link between reactive oxygen species and cytosolic Ca2+ in plants.

High hydrostatic pressure blanching of baby spinach (Spinacia oleracea L.)

Given the high susceptibility of baby spinach leaves to thermal processing, the use of high hydrostatic pressure (HHP) is explored as a non-thermal blanching method. The effects of HHP were compared with thermal blanching by following residual activity of polyphenol oxidases and peroxidases, colour retention, chlorophyll and carotenoids content, antioxidant capacity and total polyphenols content. Spinach subjected to 700 MPa at 20 ºC for 15 min represented the best treatment among the conditions studied due to its balanced effect on target enzymes and quality indices. The latter treatment reduced enzyme activities of polyphenol oxidases and peroxidases by 86.4 and 76.7 %, respectively. Furthermore, leaves did not present changes in colour and an increase by 13.6 % and 15.6 % was found in chlorophyll and carotenoids content, respectively; regarding phytochemical compounds, retentions of 28.2 % of antioxidant capacity and 77.1 % of polyphenols content were found. Results demonstrated that HHP (700 MPa) at room temperature, when compared with thermal treatments, presented better retention of polyphenols, not significantly different chlorophyll and carotenoids content and no perceptible differences in the instrumental colour evaluated through ΔE value; therefore, it can be considered a realistic practical alternative to the widely used thermal blanching.

Characteristics of Acute Kidney Injury in Patients Infected with the 2009 Influenza A (H1N1) Virus

Background and objectives: There have been few studies investigating acute kidney injury (AKI) in patients infected with the 2009 pandemic influenza A (H1N1) virus. Therefore, the objective of this study was to identify the factors associated with AKI in H1N1-infected patients. Design, setting, participants, & measurements: This was a study of 47 consecutive critically ill adult patients with reverse transcriptase-PCR-confirmed H1N1 infection in Brazil. Outcome measures were AKI (as defined by the Risk, Injury, Failure, Loss, and End-stage renal failure [RIFLE] criteria) and in-hospital death. Results: AKI was identified in 25 (53%) of the 47 H1N1-infected patients. AKI was associated with vasopressor use, mechanical ventilation, high Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) scores, and severe acidosis as well as with higher levels of C-reactive protein and lactic dehydrogenase upon intensive care unit (ICU) admission. A nephrology consultation was requested for 16 patients (64%), and 8 (50%) required dialysis. At ICU admission, 7 (15%) of the 25 AKI patients had not yet progressed to AKI. However, by 72 hours after ICU admission, no difference in RIFLE score was found between AKI survivors and nonsurvivors. Of the 47 patients, 9 (19%) died, all with AKI. Mortality was associated with mechanical ventilation, vasopressor use, dialysis, high APACHE II score, high bilirubin levels, and a low RIFLE score at ICU admission. Conclusions: Among critically ill H1N1-infected patients, the incidence of AKI is high. In such patients, AKI is mainly attributable to shock. Clin J Am Soc Nephrol 5: 1916-1921, 2010. doi: 10.2215/CJN.00840110

Tissue distribution of quiescin Q6/sulfhydryl oxidase (QSOX) in developing mouse

Quiescin Q6/sulfhydryl oxidases (QSOX) are revisited thiol oxidases considered to be involved in the oxidative protein folding, cell cycle control and extracellular matrix remodeling. They contain thioredoxin domains and introduce disulfide bonds into proteins and peptides, with the concomitant hydrogen peroxide formation, likely altering the redox environment. Since it is known that several developmental processes are regulated by the redox state, here we assessed if QSOX could have a role during mouse fetal development. For this purpose, an anti-recombinant mouse QSOX antibody was produced and characterized. In E-13.5, E-16.5 fetal tissues, QSOX immunostaining was confined to mesoderm- and ectoderm-derived tissues, while in P1 neonatal tissues it was slightly extended to some endoderm-derived tissues. QSOX expression, particularly by epithelial tissues, seemed to be developmentally-regulated, increasing with tissue maturation. QSOX was observed in loose connective tissues in all stages analyzed, intra and possibly extracellularly, in agreement with its putative role in oxidative folding and extracellular matrix remodeling. In conclusion, QSOX is expressed in several tissues during mouse development, but preferentially in those derived from mesoderm and ectoderm, suggesting it could be of relevance during developmental processes.

Toxicokinetics and toxicological effects of single oral dose of fumonisin B1 containing Fusarium verticillioides culture material in weaned piglets

Toxicokinetics and the toxicological effects of culture material containing fumonisin B(1) (FB(1)) were studied in male weaned piglets by clinical, pathological, biochemical and sphingolipid analyses. The animals received a single oral dose of 5 mg FB(1)/kg of body weight. obtained from Fusarium verticillioides culture material. FB(1) was detected by H PLC in plasma collected at 1-h intervals up to 6 h and at 12-h intervals up to 96 h. FB(1) eliminated in feces and urine was quantified over a 96-h period and in liver samples collected 96 h post-intoxication. Blood samples were obtained at the beginning and end of the experiment to determine serum enzyme activity, total bilirubin, cholesterol, sphinganine (Sa), sphingosine (So) and the Sa/So ratio. FB(1) was detected in plasma between 30 min and 36 h after administration. The highest concentration of FB(1) was observed after 2 h, with a mean concentration of 282 mu g/ml. Only 0.93% of the total FB(1) was detected in urine between 75 min and 41 h after administration, the highest mean concentration (561 mu g/ml) was observed during the interval after 8 at 24 h. Approximately 76.5% of FB(1) was detected in feces eliminated between 8 and 84 h after administration, with the highest levels observed between 8 and 24 h. Considering the biochemical parameters, a significant increase only occurred in cholesterol, alkaline phosphatase and aspartate aminotransferase activities. In plasma and urine, the highest Sa and Sa/So ratios were obtained at 12 and 48 h, respectively. (C) 2010 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

1,4-Diamino-2-butanone, a wide-spectrum microbicide, yields reactive species by metal-catalyzed oxidation

The alpha-aminoketone 1,4-diamino-2-butanone (DAB), a putrescine analogue, is highly toxic to various microorganisms, including Trypanosoma cruzi. However, little is known about the molecular mechanisms underlying DAB`s cytotoxic properties. We report here that DAB (pK(a) 7.5 and 9.5) undergoes aerobic oxidation in phosphate buffer, pH 7.4, at 37 degrees C, catalyzed by Fe(II) and Cu(II) ions yielding NH(4)(+) ion, H(2)O(2), and 4-amino-2-oxobutanal (oxoDAB). OxoDAB, like methylglyoxal and other alpha-oxoaldehydes, is expected to cause protein aggregation and nucleobase lesions. Propagation of DAB oxidation by superoxide radical was confirmed by the inhibitory effect of added SOD (50 U ml(-1)) and stimulatory effect of xanthine/xanthine oxidase, a source of superoxide radical. EPR spin trapping studies with 5,5-dimethyl-1-pyrroline-1-oxide (DMPO) revealed an adduct attributable to DMPO-HO(center dot), and those with alpha-(4-pyridyl-1-oxide)-N-tert-butylnitrone or 3,5-dibromo-4-nitrosobenzenesulfonic acid, a six-line adduct assignable to a DAB(center dot) resonant enoyl radical adduct. Added horse spleen ferritin (HoSF) and bovine apo-transferrin underwent oxidative changes in tryptophan residues in the presence of 1.0-10 mM DAB. Iron release from HoSF was observed as well. Assays performed with fluorescein-encapsulated liposomes of cardiolipin and phosphatidylcholine (20:80) incubated with DAB resulted in extensive lipid peroxidation and consequent vesicle permeabilization. DAB (0-10 mM) administration to cultured LLC-MK2 epithelial cells caused a decline in cell viability, which was inhibited by preaddition of either catalase (4.5 mu M) or aminoguanidine (25 mM). Our findings support the hypothesis that DAB toxicity to several pathogenic microorganisms previously described may involve not only reported inhibition of polyamine metabolism but also DAB pro-oxidant activity. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Aminoacetone, a putative endogenous source of methylglyoxal, causes oxidative stress and death to insulin-producing RINm5f cells

Aminoacetone (AA), triose phosphates, and acetone are putative endogenous sources of potentially cytotoxic and genotoxic methylglyoxal (MG), which has been reported to be augmented in the plasma of diabetic patients. In these patients, accumulation of MG derived from aminoacetone, a threonine and glycine catabolite, is inferred from the observed concomitant endothelial overexpression of circulating semicarbazide-sensitive amine oxidases. These copper-dependent enzymes catalyze the oxidation of primary amines, such as AA and methylamine, by molecular oxygen, to the corresponding aldehydes, NH4+ ion and H2O2. We recently reported that AA aerobic oxidation to MG also takes place immediately upon addition of catalytic amounts of copper and iron ions. Taking into account that (i) MG and H2O2 are reportedly cytotoxic to insulin-producing cell lineages such as RINm5f and that (ii) the metal-catalyzed oxidation of AA is propagated by O-2(center dot-) radical anion, we decided to investigate the possible pro-oxidant action of AA on these cells taken here as a reliable model system for pancreatic beta-cells. Indeed, we show that AA (0.10-5.0 mM) administration to RINm5f cultures induces cell death. Ferrous (50-300 mu M) and Fe3+ ion (100 mu M) addition to the cell cultures had no effect, whereas Cu2+ (5.0-100 mu M) significantly increased cell death. Supplementation of the AA- and Cu2+-containing culture medium with antioxidants, such as catalase (5.0 mu M), superoxide dismutase (SOD, 50 U/mL), and N-acetylcysteine (NAC, 5.0 mM) led to partial protection. mRNA expression of MnSOD, CuZnSOD, glutathione peroxidase, and glutathione reductase, but not of catalase, is higher in cells treated with AA (0.50-1.0 mM) plus Cu2+ ions (10-50 mu M) relative to control cultures. This may imply higher activity of antioxidant enzymes C, in RINm5f AA-treated cells. In addition, we have found that AA (0.50-1.0 mM) Plus Cu2+ (100 mu M) (i) increase RINm5f cytosolic calcium; (ii) promote DNA fragmentation; and (iii) increase the pro-apoptotic (Bax)/antiapoptotic (Bcl-2) ratio at the level of mRNA expression. In conclusion, although both normal and pathological concentrations of AA are probably much lower than those used here, it is tempting to propose that excess AA in diabetic patients may drive oxidative damage and eventually the death of pancreatic beta-cells.

Caracterização físico-química e ações farmacológicas hepatoprotetora, antiinflamatória, pró-angiogênica, antioxidante e anticoagulante da fração rica em fucana 0,8FRF 0,8 da alga marrom Lobophora variegata

This study examines the physical and chemical composition and the pharmacological effects of brown seaweed FRF 0.8 Lobophora variegata. Fractionation of the crude extract was done with the concentration of 0.8 volumes of acetone, obtaining the FRF 0.8. The physicochemical characterization showed that it was a fucana sulfated. Anti-inflammatory activity was assessed by paw edema model by the high rates of inhibition of the edema and the best results were in the fourth hour after induction (100 ± 1.4% at the dose of 75 mg / kg) and by the strong inhibitory activity of the enzyme myeloperoxidase (91.45% at the dose of 25 mg / kg). The hepataproteção was demonstrated by measurements of enzymatic and metabolic parameters indicative of liver damage, such as bilirubin (reduction in 68.81%, 70.68% and 68.21% for bilirubin total, direct and indirect, respectively at a dose of 75 mg / kg), ALT, AST and γ-GT (decrease of 76.93%, 44.58% and 50% respectively at a dose of 75 mg / kg) by analysis of histological slides of liver tissue, confirming that hepatoprotective effect the polymers of carbohydrates, showing a reduction in tissue damage caused by CCl4 and the inhibition of the enzyme complex of cytochrome P 450 (increasing sleep time in 54.6% and reducing the latency time in 71.43%). The effectiveness of the FRF 0.8 angiogenesis was examined in chorioallantoic membrane (CAM) of fertilized eggs, with the density of capillaries evaluated and scored, showing an effect proangigênico at all concentrations tested FRF (10 mg- 1000 mg). The FRF showed antioxidant activity on free radicals (by inhibiting Superoxide Radical in 55.62 ± 2.10%, Lipid Peroxidation in 100.15 ± 0.01%, Hydroxyl Radical in 41.84 ± 0.001% and 71.47 Peroxide in ± 2.69% at concentration of 0.62 mg / mL). The anticoagulant activity was observed with prolongation of activated partial thromboplastin time (aPTT) at 50 mg (> 240 s), showing that its action occurs in the intrinsic pathway of the coagulation cascade. Thus, our results indicate that these sulfated polysaccharides are an important pharmacological target