The role of PPARgamma in cartilage growth and development using cartilage-specific PPARgamma knockout mice

Le cartilage est un tissu conjonctif composé d’une seule sorte de cellule nommée chondrocytes. Ce tissu offre une fondation pour la formation des os. Les os longs se développent par l'ossification endochondral. Ce processus implique la coordination entre la prolifération, la différenciation et l'apoptose des chondrocytes, et résulte au remplacement du cartilage par l'os. Des anomalies au niveau du squelette et des défauts liés à l’âge tels que l’arthrose (OA) apparaissent lorsqu’il y a une perturbation dans l’équilibre du processus de développement. À ce jour, les mécanismes exacts contrôlant la fonction et le comportement des chondrocytes pendant la croissance et le développement du cartilage sont inconnus. Le récepteur activateur de la prolifération des peroxysomes (PPAR) gamma est un facteur de transcription impliqué dans l'homéostasie des lipides. Plus récemment, son implication a aussi été suggérée dans l'homéostasie osseuse. Cependant, le rôle de PPARγ in vivo dans la croissance et le développement du cartilage est inconnu. Donc, pour la première fois, cette étude examine le rôle spécifique de PPARγ in vivo dans la croissance et le développement du cartilage. Les souris utilisées pour l’étude avaient une délétion conditionnelle au cartilage du gène PPARγ. Ces dernières ont été générées en employant le système LoxP/Cre. Les analyses des souris ayant une délétion au PPARγ aux stades embryonnaire et adulte démontrent une réduction de la croissance des os longs, une diminution des dépôts de calcium dans l’os, de la densité osseuse et de la vascularisation, un délai dans l’ossification primaire et secondaire, une diminution cellulaire, une perte d’organisation colonnaire et une diminution des zones hypertrophiques, une désorganisation des plaques de croissance et des chondrocytes déformés. De plus, la prolifération et la différenciation des chondrocytes sont anormales. Les chondrocytes et les explants isolés du cartilage mutant démontrent une expression réduite du facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF)-A et des éléments de production de la matrice extracellulaire. Une augmentation de l’expression de la métalloprotéinase matricielle (MMP)-13 est aussi observée. Dans les souris âgées ayant une délétion au PPARγ, y est aussi noté des phénotypes qui ressemblent à ceux de l’OA tel que la dégradation du cartilage et l'inflammation de la membrane synoviale, ainsi qu’une augmentation de l’expression de MMP-13 et des néoépitopes générés par les MMPs. Nos résultats démontrent que le PPARγ est nécessaire pour le développement et l’homéostasie du squelette. PPARγ est un régulateur essentiel pour la physiologie du cartilage durant les stades de croissance, de développement et de vieillissement.

Rôle de l’axe CD40L/CD40 dans les cellules endothéliales progénitrices

Les cellules endothéliales progénitrices («Endothelial Progenitor Cells», EPCs) sont des précurseurs endothéliaux qui possèdent un potentiel considérable dans la réparation et la régénération vasculaire. Dans le contexte des maladies cardiovasculaires, la compréhension du rôle des EPCs dans la régulation de la thrombogenèse et la réparation endothéliale est pertinente et nécessaire pour comprendre leur potentiel thérapeutique. Nous avons rapporté que les EPCs interagissent avec les plaquettes via la P-sélectine et inhibent l’adhésion, l’activation et l’agrégation des plaquettes ainsi que la formation de thrombus. Plus récemment, nous avons démontré que les EPCs expriment le récepteur inflammatoire CD40 et il est bien connu que les plaquettes constituent la source principale de la forme soluble de son agoniste le CD40L («soluble CD40 Ligand», sCD40L). Ainsi, nous avons émis l’hypothèse principale que l’axe CD40L/CD40 dans les EPCs influence leurs fonctions anti-thrombotique et pro-angiogénique. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons réussi à générer des «early» et «late» EPCs à partir de cellules mononucléaires du sang périphérique («Peripheral Blood Mononuclear Cells», PBMCs) en culture. Nous avons mis en évidence l’existence de l’axe CD40L/CD40 dans ces EPCs en démontrant l’expression des protéines adaptatrices, nommées les facteurs associés au récepteur du facteur de nécrose tumorale («TNF Receptor Associated Factors», TRAFs). Dans une première étude, nous avons investigué l’effet du sCD40L sur la fonction des «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire. En effet, nous avons démontré que le sCD40L renverse leur effet inhibiteur sur l’agrégation plaquettaire, et ce sans avoir un effet significatif sur la sécrétion de prostacycline (PGI2) et d’oxyde nitrique («Nitric Oxide», NO) par ces cellules. De plus, aucun effet du sCD40L n’a été noté sur l’apoptose et la viabilité de ces cellules. Par contre, nous avons noté une augmentation importante du stress oxydatif dans les «early» EPCs suite à leur stimulation avec le sCD40L. L’inhibition du stress oxydatif renverse l’effet du sCD40L sur les «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire. Ces résultats pourraient expliquer, en partie, la fonction réduite des EPCs chez les individus présentant des niveaux élevés de sCD40L en circulation. Dans une deuxième étude, nous avons étudié l’effet de sCD40L dans la fonction des «early» EPCs en relation avec l’angiogenèse. Nous avons identifié, dans un premier temps,les métalloprotéinases de la matrice («Matrix Metalloproteinases», MMPs) qui sont sécrétées par ces cellules. Nous avons trouvé que les «early» EPCs relâchent principalement la MMP-9 et que cette relâche est augmentée par le sCD40L. Le sCD40L induit aussi la phosphorylation de la p38 MAPK qui contribue à augmenter la sécrétion de MMP-9. Des études fonctionnelles ont démontré que le prétraitement des «early» EPCs au sCD40L potentialise la réparation endothéliale des HUVECs. En conclusion, l’ensemble de nos travaux, dans le cadre de ce projet de doctorat, nous a permis d’élucider les mécanismes responsables de l’action du sCD40L sur les effets inhibiteur et angiogénique des «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire et l’angiogenèse, respectivement. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur le rôle des EPCs et pourront constituer la base pour des études futures permettant de corréler les niveaux élevés du sCD40L circulant et l’incidence des maladies cardiovasculaires, particulièrement l’athérothrombose.

La réponse inflammatoire à l’exercice chez les patients atteints de fibrose kystique et sa modulation par la réadaptation.

L’inflammation joue un rôle central dans la fibrose kystique (FK) et dans sa progression. Actuellement peu de connaissances sont disponibles sur l’impact de l’exercice sur la cascade inflammatoire. Dès lors, nous avons effectué une étude exploratrice, prospective, non contrôlée, non randomisée chez 10 sujets atteints d’une FK cliniquement stable, afin de déterminer la réponse inflammatoire à l’exercice aigu, tant au niveau local que systémique, et la modulation de celle-ci suite à un programme de réadaptation individualisé et non supervisé d’une durée de 4 semaines. Nos résultats montrent que l’état inflammatoire basal est augmenté chez les sujets FK sédentaires. D’autre part, l’exercice aigu augmente le stress inflammatoire au niveau systémique et bronchique. La réadaptation a permis de diminuer l’état inflammatoire de base au niveau bronchique et a également diminué le stress inflammatoire induit par l’exercice aigu. Dans le sérum, nous avons constaté une augmentation des métalloprotéases neutrophiliques 8 et 9, ainsi que d’IL-8 après la réadaptation et une diminution de MCP-1 et de CRP. Le questionnaire CQFR montre que ces changements étaient parallèles à l’amélioration de la forme physique. En conclusion, nous pensons que l’exercice est sécuritaire chez les patients FK et qu’il est nécessaire, car il permet de diminuer l’inflammation au niveau bronchique et probablement sérique.

Identification and characterization of new biomarkers in aggressive subtypes of breast cancer

En 2015, la récidive tumorale et les métastases du cancer du sein demeurent une cause importante de décès à travers le monde. Toutefois, ces cancers sont souvent hétérogènes car en dépit d’un phénotype similaire, l’évolution clinique et la réponse au traitement peuvent varier considérablement. Il y a donc un intérêt évident à identifier et à caractériser de nouveaux biomarqueurs pour permettre classer les tumeurs mammaires dans des sous-groupes plus homogènes. Notre hypothèse est que chaque cancer mammaire possède des caractéristiques distinctes au plan des altérations du génome et des profils d’expression géniques et que ces changements se traduisent cliniquement par une prédisposition à former des métastases ou à répondre ou non à la chimiothérapie et aux thérapies ciblées. Dans le cadre de nos travaux, nous nous sommes intéressés aux sous-types agressifs de tumeurs mammaires et notamment les cancers de type triple négatif. Nous avons aussi tenté d’identifier des marqueurs capables de distinguer l’une de l’autre les tumeurs de type luminal A et luminal B. Pour ce faire, nous avons d’abord utilisé une stratégie in silico à partir de données publiques (micro-puces d’ADN et séquençage de l’ARN). Nous avons ensuite construit sept micro-matrices tissulaires (TMA) provenant de tissus mammaires normaux et tumoraux fixés à la formaline et enrobés en paraffine. Ces outils nous ont permis d’évaluer par immunohistochimie les niveaux d’expression différentielle des marqueurs suivants : ANXA1, MMP-9, DP103 et MCM2. Ceux-ci ont été comparés aux marqueurs usuels du cancer du sein (ER, PR, HER2, CK5/6 et FOXA1) et corrélés aux données cliniques (survie globale et métastase). Nos résultats indiquent que ces nouveaux marqueurs jouent un rôle important dans l’évolution clinique défavorable des tumeurs de haut grade. Dans un premier article nous avons montré que l’expression d’ANXA1 est dérégulée dans les cancers de type triple-négatif et aussi, dans une certaine mesure, dans les tumeurs HER2+. Nous croyons qu’ANXA1 permet de mieux comprendre le processus d’hétérogénéité tumorale et facilite l’identification des tumeurs de haut grade. Nous proposons également qu’ d’ANXA1 stimule la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) et la formation des métastases. Dans un second temps, nous avons montré que les niveaux d’expression de MMP-9 reflètent la différenciation cellulaire et corrèlent avec les sous-types de cancers mammaires ayant un mauvais pronostic. Nous estimons que MMP-9 permet de mieux comprendre et d’identifier les tumeurs mammaires à haut risque. De fait, la surexpression de MMP-9 est associée à une augmentation des métastases, une récidive précoce et une diminution de la survie globale. Dans le cadre d’un troisième article, nous avons montré que la surexpression du marqueur de prolifération MCM2 s’observe dans les cancers triple-négatifs, HER2+ et Luminal B par comparaison aux cancers luminal A (p< 0.0001). Nos résultats suggèrent qu’en utilisant un seuil de 40% de noyaux marqués, nous pourrions distinguer l’une de l’autre les tumeurs de type luminal A et luminal B. Cela dit, avant de pouvoir envisager l’utilisation de ce marqueur en clinique, une étude de validation sur une nouvelle cohorte de patientes s’impose. En somme, les résultats de nos travaux suggèrent qu’ANXA1, MMP-9 et MCM2 sont des marqueurs intéressants pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques impliqués dans la progression tumorale et le développement des métastases. À terme, ces nouveaux marqueurs pourraient être utilisés seuls ou en combinaison avec d’autres gènes candidats pour permettre le développement de trousses « multigènes » ou d’essais protéomiques multiplex pour prédire l’évolution clinique des cancers mammaires.

Convergencia de vías de señalización en un modelo de apoptosis

La sepsis es un evento inflamatorio generalizado del organismo inducido por un daño causado generalmente por un agente infeccioso. El patógeno más frecuentemente asociado con esta entidad es el Staphylococcus aureus, responsable de la inducción de apoptosis en células endoteliales debida a la producción de ceramida. Se ha descrito el efecto protector de la proteína C activada (PCA) en sepsis y su relación con la disminución de la apoptosis de las células endoteliales. En este trabajo se analizó la activación de las quinasas AKT, ASK1, SAPK/JNK y p38 en un modelo de apoptosis endotelial usando las técnicas de Western Blotting y ELISA. Las células endoteliales (EA.hy926), se trataron con C2-ceramida (130μM) en presencia de inhibidores químicos de cada una de estas quinasas y PCA. La supervivencia de las células en presencia de inhibidores químicos y PCA fue evaluada por medio de ensayos de activación de las caspasas 3, 7 y 9, que verificaban la muerte celular por apoptosis. Los resultados evidencian que la ceramida reduce la activación de AKT y aumenta la activación de las quinasas ASK, SAPK/JNK y p38, en tanto que PCA ejerce el efecto contrario. Adicionalmente se encontró que la tiorredoxina incrementa la activación/fosforilación de AKT, mientras que la quinasa p38 induce la defosforilación de AKT.

S-nitrosylation of proteins at the leading edge of migrating trophoblasts by inducible nitric oxide synthase promotes trophoblast invasion

Nitric oxide regulates many important cellular processes including motility and invasion. Many of its effects are mediated through the modification of specific cysteine residues in target proteins, a process called S-nitrosylation. Here we show that S-nitrosylation of proteins occurs at the leading edge of migrating trophoblasts and can be attributed to the specific enrichment of inducible nitric oxide synthase (iNOS/NOS2) in this region. Localisation of iNOS to the leading edge is co-incidental with a site of extensive actin polymerisation and is only observed in actively migrating cells. In contrast endothelial nitric oxide synthase (eNOS/NOS3) shows distribution that is distinct and non-colocalised with iNOS, suggesting that the protein S-nitrosylation observed at the leading edge is caused only by iNOS and not eNOS. We have identified MMP-9 as a potential target for S-nitrosylation in these cells and demonstrate that it co-localises with iNOS at the leading edge of migrating cells. We further demonstrate that iNOS plays an important role in promoting trophoblast invasion, which is an essential process in the establishment of a successful pregnancy.

Moderate Champagne consumption promotes an acute improvement in acute endothelial-independent vascular function in healthy human volunteers

Epidemiological studies have suggested an inverse correlation between red wine consumption and the incidence of CVD. However, Champagne wine has not been fully investigated for its cardioprotective potential. In order to assess whether acute and moderate Champagne wine consumption is capable of modulating vascular function, we performed a randomised, placebo-controlled, cross-over intervention trial. We show that consumption of Champagne wine, but not a control matched for alcohol, carbohydrate and fruit-derived acid content, induced an acute change in endothelium-independent vasodilatation at 4 and 8 h post-consumption. Although both Champagne wine and the control also induced an increase in endothelium-dependent vascular reactivity at 4 h, there was no significant difference between the vascular effects induced by Champagne or the control at any time point. These effects were accompanied by an acute decrease in the concentration of matrix metalloproteinase (MMP-9), a significant decrease in plasma levels of oxidising species and an increase in urinary excretion of a number of phenolic metabolites. In particular, the mean total excretion of hippuric acid, protocatechuic acid and isoferulic acid were all significantly greater following the Champagne wine intervention compared with the control intervention. Our data suggest that a daily moderate consumption of Champagne wine may improve vascular performance via the delivery of phenolic constituents capable of improving NO bioavailability and reducing matrix metalloproteinase activity.

Avaliação do potencial terapêutico de inibidores da Galectina-3 em modelo experimental de lesão hepática crônica

As lesões crônicas do fígado são resultantes de agressões persistentes, onde a desorganização e destruição do tecido podem desencadear processos de regeneração e fibrose. Para que a integridade e homeostase do órgão sejam restauradas, várias vias intracelulares e intercelulares são ativadas. Uma delas é a através da liberação de moléculas pró-fibrogênicas, a exemplo da lectina solúvel bgalactosídea, a galectina-3 (Gal-3). A alta expressão dessa lectina tem sido associada a fibrogênese no fígado. A descoberta de moléculas capazes de se ligar à Gal-3 e inibir a sua ação são importantes no desenvolvimento de terapias antifibrosantes. A pectina cítrica modificada (PCM) e a N-acetilactosamina (LacNAc) demonstraram ação benéfica no tratamento de doenças fibróticas, incluindo renais e cardíacas, contudo, pouco se sabe sobre suas eficácias na fibrose hepática. Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos das administrações da PCM e LacNAc quanto aos níveis de Gal-3 e fibrose em modelo experimental de lesão hepática crônica. Inicialmente, a fibrose hepática foi induzida em camundongos C57BL/6 pela administração de tetracloreto de carbono a 20 por cento diluído em azeite de oliva. Grupos de camundongos com dois ou quatro meses de lesão foram tratados com PCM (1 por cento e 5 por cento, fornecida ad libitum) e com LacNAc, por via intraperitoneal. Adicionalmente, camundongos knockouts para o gene da Gal-3 (Gal-3-/-) foram utilizados como um controle. Subsequentemente às intervenções, análises morfométricas, bioquímicas, imunológicas e de biologia molecular foram realizadas. Na análise morfométrica, não se verificou alteração no percentual de tecido fibroso entre os grupos tratados com PCM (1 por cento e 5 por cento) ou LacNAc quando comparados com seus respectivos controles, o que foi confirmado pela dosagem dos níveis de hidroxiprolina. Adicionalmente, não foi observada alteração dos níveis de Gal-3, MMP-9 e TIMP-1 após tratamento com os inibidores. Os resultados obtidos indicaram que a PCM e a LacNAc não foram capazes de inibir a Gal-3 no fígado, e portanto, não interferiram na deposição de tecido fibroso nesse modelo experimental

Daidzein, R-(+)equol and S-(-)equol inhibit the invasion of MDA-MB-231 breast cancer cells potentially via the down-regulation of matrix metalloproteinase-2

PURPOSE: Soy isoflavones may inhibit tumor cell invasion and metastasis via their effects on matrix metalloproteinases (MMPs) and their tissue inhibitors (TIMPs). The current study investigates the effects of daidzein, R- and S-equol on the invasion of MDA-MB-231 human breast cancer cells and the effects of these compounds on MMP/TIMP expression at the mRNA level. METHODS: The anti-invasive effects of daidzein, R- and S-equol (0, 2.5, 10, 50 μM) on MDA-MB-231 cells were determined using the Matrigel invasion assay following 48-h exposure. Effects on MMP-2, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 expression were assessed using real-time PCR. Chiral HPLC analysis was used to determine intracellular concentrations of R- and S-equol. RESULTS: The invasive capacity of MDA-MB-231 cells was significantly reduced (by approximately 50-60 %) following treatment with 50 μM daidzein, R- or S-equol. Anti-invasive effects were also observed with R-equol at 2.5 and 10 μM though overall equipotent effects were induced by all compounds. Inhibition of invasion induced by all three compounds at 50 μM was associated with the down-regulation of MMP-2, while none of the compounds tested significantly affected the expression levels of MMP-9, TIMP-1 or TIMP-2 at this concentration. Following exposure to media containing 50 μM R- or S-equol for 48-h intracellular concentrations of R- and S-equol were 4.38 ± 1.17 and 3.22 ± 0.47 nM, respectively. CONCLUSION: Daidzein, R- and S-equol inhibit the invasion of MDA-MB-231 human breast cancer cells in part via the down-regulation of MMP-2 expression, with equipotent effects observed for the parent isoflavone daidzein and the equol enantiomers.

Matrix Metalloproteinase Expression in Teeth with Apical Periodontitis Is Differentially Modulated by the Modality of Root Canal Treatment

Introduction: The objective of this study was to investigate the expression of matrix metalloproteinases (MM Ps) in apical periodontitis and during the periapical healing phase after root canal treatment. Methods: Apical periodontitis was induced in dog teeth, and root canal treatment was performed in a single visit or by using an additional calcium hydroxide root canal dressing. One hundred eighty days after treatment the presence of inflammation was examined, and tissues were stained to detect bacteria. Bacterial status was correlated to the degree of tissue organization, and to further investigate molecules involved in this process, tissues were stained for MMP-1, MMP-2, MMP-8, and MMP-9. Data were analyzed by using one-way analysis of variance followed by Tukey test or Kruskal-Wallis followed by Dunn test. Results: Teeth with apical periodontitis that had root canal therapy performed in a single visit presented an intense inflammatory cell infiltrate. Periapical tissue was extremely disorganized, and this was correlated with the presence of bacteria. Higher MMP expression was evident, similar to teeth with untreated apical periodontitis. In contrast, teeth with apical periodontitis submitted to root canal treatment with calcium hydroxide presented a lower inflammatory cell infiltrate. This group had moderately organized connective tissue, lower prevalence of bacteria, and lower number of MMP-positive cells, similar to healthy teeth submitted to treatment. Conclusions: Teeth treated with calcium hydroxide root canal dressing exhibited a lower percentage of bacterial contamination, a lower MMP expression, and a more organized extracellular matrix, unlike those treated in a single visit. This suggests that calcium hydroxide might be beneficial in tissue repair processes. (J Endod 2010;36:231-237)

High Matrix Metalloproteinase Activity Is a Hallmark of Periapical Granulomas

Introduction: The inability to distinguish periapical cysts from granulomas before performing root canal treatment leads to uncertainty in treatment outcomes because cysts have lower healing rates. Searching for differential expression of molecules within cysts or granulomas could provide information with regard to the identity of the lesion or suggest mechanistic differences that may form the basis for future therapeutic intervention. Thus, we investigated whether granulomas and cysts exhibit differential expression of extracellular matrix (ECM) molecules. Methods: Human periapical granulomas, periapical cysts, and healthy periodontal ligament tissues were used to investigate the differential expression of ECM molecules by microarray analysis. Because matrix metalloproteinases (MMP) showed the highest differential expression in the microarray analysis, MMPs were further examined by in situ zymography and immunohistochemistry. Data were analyzed by using one-way analysis of variance followed by the Tu-key test. Results: We observed that cysts and granulomas differentially expressed several ECM molecules, especially those from the MMP family. Compared with cysts, granulomas exhibited higher MMP enzymatic activity in areas stained for MMP-9. These areas were composed of polymorphonuclear cells (PMNs) in contrast to cysts. Similarly, MMP-13 was expressed by a greater number of cells in granulomas compared with cysts. Conclusion: Our findings indicate that high enzymatic MIMP activity in PMNs together with MMP-9 and MMP-13 stained cells could be a molecular signature of granulomas unlike periapical cysts. (J Endod 2009;35:1234-1242)

Matrix metalloproteinases, TIMPs and growth factors regulating ameloblastoma behaviour

Aims: Ameloblastoma is an odontogenic neoplasm with local invasiveness and recurrence. We have previously suggested that growth factors and matrix metalloproteinases (MMPs) influence ameloblastoma invasiveness(1). The aim was to study expression of MMPs, tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMPs) and growth factors in ameloblastoma. Methods and results: Thirteen cases of solid/multicystic ameloblastoma were examined. As a control, calcifying cystic odontogenic tumour (CCOT), a non-invasive odontogenic neoplasm with ameloblastomatous epithelium was also studied. Immunohistochemistry detected MMPs, TIMPs and growth factors in ameloblastoma and CCOT. The labelling index (LI) of MMP-9 and TIMP-2 was significantly higher in ameloblastoma compared with CCOT. The LI of epidermal growth factor (EGF), transforming growth factor (TGF)-alpha and epidermal growth factor receptor (EGFR) was also increased in ameloblastoma. This neoplasm showed greater expression of MMPs, TIMPs and growth factors compared with CCOT. We then analysed these molecules in ameloblastoma cells and stroma. Ameloblastoma cells exhibited increased LI of MMP-1, -2 and EGFR. We found a positive correlation between EGF and TIMP-1, and between TGF-alpha and TIMP-2. It is known that signals generated by growth factors are transduced by the ERK pathway. Ameloblastoma stroma exhibited the phosphorylated (activated) form of ERK. Conclusions: These results suggest an interplay involving growth factors MMPs and TIMPs that may contribute to ameloblastoma behaviour. Signals generated by this molecular network would be transduced by ERK 1/2 pathway.

Delayed local inflammatory response induced by Thalassophryne nattereri venom is related to extracellular matrix degradation

Symptoms evoked by Thalassophryne nattereri fish envenomation include local oedema, severe pain and intense necrosis with strikingly inefficient healing, continuing for several weeks or months. Investigations carried out in our laboratory showed that, in the venom-induced acute inflammation, thrombosis in venules and constrictions in arterioles were highly visible, in contrast to a notable lack of inflammatory cell. Nevertheless, the reason that the venom toxins favour delayed local inflammatory response is poorly defined. In this study, we analysed the movement of leucocytes after T. nattereri venom injection in the intraplantar region of Swiss mice, the production of pro-inflammatory mediators and the venom potential to elicit matrix metalloproteinase production and extracellular matrix degradation. Total absence of mononuclear and neutrophil influx was observed until 14 days, but the venom stimulates pro-inflammatory mediator secretion. Matrix metalloproteinases (MMP)-2 and MMP-9 were detected in greater quantities, accompanied by tissue degradation of collagenous fibre. An influx of mononuclear cells was noted very late and at this time the levels of IL-6, IL-1 beta and MMP-2 remained high. Additionally, the action of venom on the cytoskeletal organization was assessed in vitro. Swift F-actin disruption and subsequent loss of focal adhesion was noted. Collectively these findings show that the altered specific interaction cell-matrix during the inflammatory process creates an inadequate environment for infiltration of inflammatory cells.

Matrix metalloproteinases cleave the beta(2)-adrenergic receptor in spontaneously hypertensive rats

Rodrigues SF, Tran ED, Fortes ZB, Schmid-Schonbein GW. Matrix metalloproteinases cleave the beta(2)-adrenergic receptor in spontaneously hypertensive rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol 299: H25-H35, 2010. First published April 9, 2010; doi:10.1152/ajpheart.00620.2009.-We recently observed the enhanced serine and matrix metalloproteinase (MMP) activity in the spontaneously hypertensive rat (SHR) compared with its normotensive Wistar-Kyoto (WKY) rat and the cleavage of membrane receptors in the SHR by MMPs. We demonstrate in vivo that MMP-7 and MMP-9 injection leads to a vasoconstrictor response in microvessels of rats that is blocked by a specific MMP inhibitor (GM-6001, 1 mu M). Multiple pathways may be responsible. Since the beta(2)-adrenergic receptor (beta(2)-AR) is susceptible to the action of endogenous MMPs, we hypothesize that MMPs in the plasma of SHRs are able to cleave the extracellular domain of the beta(2)-AR. SHR arterioles respond in an attenuated fashion to beta(2)-AR agonists and antagonists. Aorta and heart muscle of control Wistar rats were exposed for 24 h (37 C) to fresh plasma of male Wistar and WKY rats and SHRs with and without doxycycline (30 mu M) and EDTA (10 mM) to reduce MMP activity. The density of extracellular and intracellular domains of beta(2)-AR was determined by immunohistochemistry. The density of the extracellular domain of beta(2)-AR is reduced in aortic endothelial cells and cardiac microvessels of SHRs compared with that of WKY or Wistar rats. Treatment of the aorta and the heart of control Wistar rats with plasma from SHRs, but not from WKY rats, reduced the number of extracellular domains, but not intracellular domains, of beta(2)-AR in aortic endothelial cells and cardiac microvessels. MMP inhibitors (EDTA and doxycycline) prevented the cleavage of the extracellular domain. Thus MMPs may contribute to the reduced density of the extracellular domain of beta(2)-AR in blood vessels and to the increased arteriolar tone of SHRs compared with normotensive rats.

Matrix metalloproteinases with gelatinolytic activity induced by Paracoccidioides brasiliensis infection

P>Matrix metalloproteinases (MMPs) modulate extracellular matrix turnover, inflammation and immunity. We studied MMP-9 and MMP-2 in experimental paracoccidioidomycosis. At 15 and 120 days after infection (DAI) with virulent Paracoccidioides brasiliensis, MMP-9 was positive by immunohistochemistry in multinucleated giant cells, in mononuclear cells with macrophage and lymphocyte morphologies and also in fungal cells in the lesions of susceptible and resistant mice. Using gelatin zymography, pro- and active MMP-9 and active MMP-2 were detected in all infected mice, but not in controls. Gelatinolytic activity was not observed in P. brasiliensis extracts. Semiquantitative analysis of gelatinolytic activities revealed weak or absent MMP-2 and strong MMP-9 activity in both mouse strains at 15 DAI, declining at 120 DAI. Avirulent P. brasiliensis-infected mice had residual lesions with MMP-9-positive pseudoxantomatous macrophages, but no gelatinase activity at 120 DAI. Our findings demonstrate the induction of MMPs, particularly MMP-9, in experimental paracoccidioidomycosis, suggesting a possible influence in the pattern of granulomas and in fungal dissemination.