Age-related changes of the multidrug resistance P-glycoprotein function in normal human peripheral blood T lymphocytes

The multidrug resistance P-glycoprotein is a transmembrane efflux pump expressed by lymphocytes and is involved in their cytolytic activity. In the present study, we investigated the age-related changes of P-glycoprotein function in normal peripheral blood lymphocytes. Blood samples from 90 normal volunteers (age range, 0 to 86 years) were analyzed. P-glycoprotein function was assessed by the flow cytometric rhodamine 123 assay. P-glycoprotein function was highest in cord blood and progressively declined with age in peripheral blood T CD4+ and CD8+ cells. In contrast, P-glycoprotein function did not vary with age in CD19+ B or CD16+CD56+ natural killer cells. These data suggest that the decline in P-glycoprotein function in T CD4+ and CD8+ lymphocytes as a function of age may contribute to the decrease in T cell cytolytic activity with aging.

Plasma amino acids in pregnancy, placental intervillous space and preterm newborn infants

Plasma amino acid levels have never been studied in the placental intervillous space of preterm gestations. Our objective was to determine the possible relationship between plasma amino acids of maternal venous blood (M), of the placental intervillous space (PIVS) and of the umbilical vein (UV) of preterm newborn infants. Plasma amino acid levels were analyzed by ion-exchange chromatography in M from 14 parturients and in the PIVS and UV of their preterm newborn infants. Mean gestational age was 34 ± 2 weeks, weight = 1827 ± 510 g, and all newborns were considered adequate for gestational age. The mean Apgar score was 8 and 9 at the first and fifth minutes. Plasma amino acid values were significantly lower in M than in PIVS (166%), except for aminobutyric acid. On average, plasma amino acid levels were significantly higher in UV than in M (107%) and were closer to PIVS than to M values, except for cystine and aminobutyric acid (P < 0.05). Comparison of the mean plasma amino acid concentrations in the UV of preterm to those of term newborn infants previously studied by our group showed no significant difference, except for proline (P < 0.05), preterm > term. These data suggest that the mechanisms of active amino acid transport are centralized in the syncytiotrophoblast, with their passage to the fetus being an active bidirectional process with asymmetric efflux. PIVS could be a reserve amino acid space for the protection of the fetal compartment from inadequate maternal amino acid variations.

Rôle des Cellules Endothéliales Progénitrices dans la Régulation de la Fonction Plaquettaire

Les Cellules Endothéliales Progénitrices ("Endothelial Progenitor Cells", EPCs) sont des précurseurs endothéliaux qui jouent un rôle émergeant en biologie vasculaire. Les EPCs ont été localisées dans le cordon ombilical, la moelle osseuse, le sang périphérique et dans certains tissus régénérateurs. Les interactions des EPCs avec les cellules sanguines et vasculaires peuvent largement influencer leurs propriétés biologiques et dicter leur fonctionnement pendant la réparation endothéliale. Plus spécifiquement, les interactions des EPCs avec les plaquettes circulantes induisent leur migration, leur recrutement et leur différentiation en cellules endothéliales aux sites de lésions vasculaires. Cependant, l’impact d’une telle interaction sur la fonction plaquettaire n’a pas été recherché. Le but de mon projet était de :1) générer des EPCs à partir des cellules mononucléaires du sang humain périphérique ("Peripheral Blood Mononuclear Cells", PBMCs); 2) étudier les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes; 3) déterminer leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus et 4) décrire le mécanisme d’action des EPCs sur les plaquettes et le thrombus. Mises en culture sur une surface de fibronectine dans un milieu conditionné, les PBMCs fraîchement isolées possédaient une morphologie ronde et une petite taille. Après cinq jours, les PBMCs adhérentes donnaient naissance à des colonies, puis formaient une monocouche de cellules aplaties caractéristiques des EPCs après dix jours de culture. Les EPCs différenciées étaient positives pour l’Ulex-lectine et l’Acétyle des lipoprotéines de faible densité ("Acetylated Low Density Lipoprotein", Ac-LDL), exprimaient les marqueurs progéniteurs (CD34, P-sélectine, VEGFR2, vWF et VE-Cadhérine) tandis que les marqueurs leucocytaires (CD14, PSGL-1 et L-sélectine) étaient absents. Ces EPCs interagissaient avec les plaquettes activées par un mécanisme dépendant de la P-sélectine plaquettaire, inhibaient l’activation et l’agrégation plaquettaire et réduisaient significativement l’adhésion plaquettaire, principalement par l’action de prostacycline (PGI2). En fait, ceci était associé avec une augmentation de l’expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2) et du monoxyde d’azote (NO) synthéthase inductible (iNOS). Toutefois, les effets inhibiteurs des EPCs sur la fonction plaquettaire ont été renversés par une inhibition de la COX et non pas du NO. Bien que les EPCs fussent en mesure de lier les plaquettes via la P-sélectine, leurs effets prédominants étaient médiés essentiellement par une sécrétion paracrine, impliquant la PGI2. Néanmoins, un rapprochement étroit ou un bref contact entre les EPCs et les plaquettes était requis pour que cette fonction soit complètement réalisée. D’ailleurs, cet aspect a été investigué chez des souris déficientes en P-sélectine (P-sel-/-) et chez leurs congénères de phénotype sauvage (Wild Type, WT). Chez les souris WT, les EPCs inhibaient l’agrégation plaquettaire dans le sang complet de manière concentration-dépendante alors que dans les souris P-sel-/-, l’action des EPCs n’avait pas d’effet significatif. De plus, en utilisant un modèle murin de thrombose artérielle, nous avons démontré que l’infusion systémique des EPCs altéraient la formation du thrombus et réduisaient significativement sa masse chez les souris WT, mais non pas chez les souris P-sel-/-. En outre, le nombre des EPCs incorporées au niveau du thrombus et de la paroi vasculaire était visiblement réduit chez les P-sel-/- par rapport aux souris WT. Dans cette étude, nous sommes parvenus à différentier adéquatement des EPCs à partir des PBMCs, nous avons étudié les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes, et nous avons décrit leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus. De plus, nous avons identifié la PGI2 comme étant le principal facteur soluble sécrété par les EPCs en culture et responsable de leurs effets inhibiteurs sur l’activation, l’adhésion et l’agrégation plaquettaire in vitro. De surcroît, nous avons élucidé le mécanisme d’action des EPCs sur l’agrégation plaquettaire et la formation du thrombus, in vivo, et nous avons souligné le rôle de la P-sélectine plaquettaire dans ce processus. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur la biologie des EPCs et définissent leur rôle potentiel dans la régulation de la fonction plaquettaire et la thrombogenèse.

Rôle de l’apport prénatal en acides gras oméga-3 sur le développement à long terme des fonctions visuelles chez les enfants Inuits

La consommation de poisson et de mammifères marins représente une source importante d’acides gras oméga-3 connus pour leurs effets bénéfiques sur le développement des fonctions cérébrales et notamment, sur le développement du système visuel. Afin de tester l’hypothèse selon laquelle l’exposition prénatale aux acides gras oméga-3 a des effets bénéfiques à long terme, nous avons examiné les fonctions visuelles chez des enfants Inuits d’âge scolaire exposés à de grandes quantités d’oméga-3 durant la période de gestation. Des enfants Inuits (n = 136; moyenne d’âge = 11.3 ans) du nord du Québec (Nunavik) ont participé à cette étude. Un protocole de potentiels évoqués visuels (PEVs) utilisant des stimuli en couleur et en mouvement a été employé afin d’appréhender les réponses parvo- et magnocellulaires respectivement. Les concentrations d’acide docosahexaénoïque (ADH) ont été mesurées à la naissance à partir du sang de cordon ombilical et au moment du testing, reflétant ainsi les expositions pré- et post-natales. Les relations entre les niveaux sanguins d’ADH et les PEVs ont été examinées à l’aide d’analyses de régression multiples, en tenant compte des contaminants environnementaux et d’autres variables potentiellement confondantes. Aucune association significative n’a été trouvée en ce qui concerne les stimuli de mouvement. Cependant, après ajustement pour les covariables, les concentrations d’ADH à la naissance étaient associées à une latence plus courte des composantes N1 et P1 des PEVs couleur. Notre étude démontre, pour la première fois, des effets bénéfiques de l’exposition prénatale à l’ADH sur le système parvocellulaire à l’âge scolaire.

Surveillance non invasive de la réponse neuroimmunitaire fœtale à l’infection

Introduction. In utero, l’infection des membranes maternelles et fœtales, la chorioamniotite, passe souvent inaperçue et, en particulier lorsque associée à une acidémie, due à l’occlusion du cordon ombilical (OCO), comme il se produirait au cours du travail, peut entrainer des lésions cérébrales et avoir des répercussions neurologiques péri - et postnatales à long terme chez le fœtus. Il n'existe actuellement aucun moyen de détecter précocement ces conditions pathologiques in utéro afin de prévenir ou de limiter ces atteintes. Hypothèses. 1)l’électroencéphalogramme (EEG) fœtal obtenu du scalp fœtal pourrait servir d’outil auxiliaire à la surveillance électronique fœtale du rythme cardiaque fœtal (RCF) pour la détection précoce d'acidémie fœtale et d'agression neurologique; 2) la fréquence d’échantillonnage de l’ECG fœtal (ECGf) a un impact important sur le monitoring continu de la Variabilité du Rythme Cardiaque (VRCf) dans la prédiction de l’acidémie fœtale ; 3) les patrons de la corrélation de la VRCf aux cytokines pro-inflammatoires refléteront les états de réponses spontanées versus inflammatoires de la Voie Cholinergique Anti-inflammatoire (VCA); 4) grâce au développement d’un modèle de prédictions mathématiques, la prédiction du pH et de l’excès de base (EB) à la naissance sera possible avec seulement une heure de monitoring d’ECGf. Méthodes. Dans une série d’études fondamentales et cliniques, en utilisant respectivement le mouton et une cohorte de femmes en travail comme modèle expérimental et clinique , nous avons modélisé 1) une situation d’hypoxie cérébrale résultant de séquences d’occlusion du cordon ombilical de sévérité croissante jusqu’à atteindre un pH critique limite de 7.00 comme méthode expérimentale analogue au travail humain pour tester les première et deuxième hypothèses 2) un inflammation fœtale modérée en administrant le LPS à une autre cohorte animale pour vérifier la troisième hypothèse et 3) un modèle mathématique de prédictions à partir de paramètres et mesures validés cliniquement qui permettraient de déterminer les facteurs de prédiction d’une détresse fœtale pour tester la dernière hypothèse. Résultats. Les séries d’OCO répétitives se sont soldés par une acidose marquée (pH artériel 7.35±0.01 à 7.00±0.01), une diminution des amplitudes à l'électroencéphalogramme( EEG) synchronisé avec les décélérations du RCF induites par les OCO accompagnées d'une baisse pathologique de la pression artérielle (PA) et une augmentation marquée de VRCf avec hypoxie-acidémie aggravante à 1000 Hz, mais pas à 4 Hz, fréquence d’échantillonnage utilisée en clinique. L’administration du LPS entraîne une inflammation systémique chez le fœtus avec les IL-6 atteignant un pic 3 h après et des modifications de la VRCf retraçant précisément ce profil temporel des cytokines. En clinique, avec nos cohortes originale et de validation, un modèle statistique basée sur une matrice de 103 mesures de VRCf (R2 = 0,90, P < 0,001) permettent de prédire le pH mais pas l’EB, avec une heure d’enregistrement du RCF avant la poussée. Conclusions. La diminution de l'amplitude à l'EEG suggère un mécanisme d'arrêt adaptatif neuroprotecteur du cerveau et suggère que l'EEG fœtal puisse être un complément utile à la surveillance du RCF pendant le travail à haut risque chez la femme. La VRCf étant capable de détecter une hypoxie-acidémie aggravante tôt chez le fœtus à 1000Hz vs 4 Hz évoque qu’un mode d'acquisition d’ECG fœtal plus sensible pourrait constituer une solution. Des profils distinctifs de mesures de la VRCf, identifiés en corrélation avec les niveaux de l'inflammation, ouvre une nouvelle voie pour caractériser le profil inflammatoire de la réponse fœtale à l’infection. En clinique, un monitoring de chevet de prédiction du pH et EB à la naissance, à partir de mesures de VRCf permettrait des interprétations visuelles plus explicites pour des prises de décision plus exactes en obstétrique au cours du travail.

Tamizaje neonatal para fibrosis quística en una muestra de la ciudad de Bogotá

La Fibrosis Quística es la enfermedad autosómica recesiva mas frecuente en caucásicos. En Colombia no se conoce la incidencia de la enfermedad, pero investigaciones del grupo de la Universidad del Rosario indican que podría ser relativamente alta. Objetivo: Determinar la incidencia de afectados por Fibrosis Quística en una muestra de recién nacidos de la ciudad de Bogotá. Metodología: Se analizan 8.297 muestras de sangre de cordón umbilical y se comparan tres protocolos de tamizaje neonatal: TIR/TIR, TIR/DNA y TIR/DNA/TIR. Resultados: El presente trabajo muestra una incidencia de 1 en 8.297 afectados en la muestra analizada. Conclusiones: Dada la relativamente alta incidencia demostrada en Bogotá, se justifica la implementación de Tamizaje Neonatal para Fibrosis Quística en Colombia.

Tissue- specific DNA methylation profiles in newborns

Experimental and epidemiological studies demonstrate that fetal growth restriction and low birth weight enhance the risk of chronic diseases in adulthood. Derangements in tissue-specific epigenetic programming of fetal and placental tissues are a suggested mechanism of which DNA methylation is best understood. DNA methylation profiles in human tissue are mostly performed in DNA from white blood cells. The objective of this study was to assess DNA methylation profiles of IGF2 DMR and H19 in DNA derived from four tissues of the newborn. We obtained from 6 newborns DNA from fetal placental tissue (n = 5), umbilical cord CD34+ hematopoietic stem cells (HSC) and CD34- mononuclear cells (MNC) (n = 6), and umbilical cord Wharton jelly (n = 5). HCS were isolated using magnetic-activated cell separation. DNA methylation of the imprinted fetal growth genes IGF2 DMR and H19 was measured in all tissues using quantitative mass spectrometry. ANOVA testing showed tissue-specific differences in DNA methylation of IGF2 DMR (p value 0.002) and H19 (p value 0.001) mainly due to a higher methylation of IGF2 DMR in Wharton jelly (mean 0.65, sd 0.14) and a lower methylation of H19 in placental tissue (mean 0.25, sd 0.02) compared to other tissues. This study demonstrates the feasibility of the assessment of differential tissue specific DNA methylation. Although the results have to be confirmed in larger sample sizes, our approach gives opportunities to investigate epigenetic profiles as underlying mechanism of associations between pregnancy exposures and outcome, and disease risks in later life.

Stem cell Researches in Brazil: Present and Future Challenges

A bill allowing researches with human embryonic stem cells has been approved by the Brazilian Congress, originally in 2005 and definitively by the Supreme Court in 2008. However, several years before, investigations in Brazil with adult stem cells in vitro in animal models as well as clinical trials, were started and are currently underway. Here, we will summarize the main findings and the challenges of going from bench to bed, focusing on heart, diabetes, cancer, craniofacial, and neuromuscular disorders. We also call attention to the importance of publishing negative results on experimental trials in scientific journals and websites. They are of great value to investigators in the field and may avoid the repeating of unsuccessful experiments. In addition, they could be referred to patients seeking information, aiming to protect them against financial and psychological harm.

Influence of Maternal Hyperglycemia on IL-10 and TNF-alpha Production: The Relationship with Perinatal Outcomes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Toxic and essential elements in blood from delivering women in selected areas of São Paulo State, Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Rastreamento de hemoglobinas variantes e talassemias com associação de métodos de diagnóstico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Alterações do fluxo sanguíneo em artéria umbilical na síndrome hipertensiva gestacional e suas implicações nos resultados neonatais

OBJETIVO: Avaliar as características antropométricas, a morbidade e mortalidade de recém-nascidos (RN) prematuros nascidos vivos de mães hipertensas em função da presença ou não de diástole zero (DZ) ou reversa (DR) na doplervelocimetria arterial umbilical. MÉTODOS: Estudo prospectivo, envolvendo RN prematuros nascidos vivos de gestantes hipertensas, com idade gestacional entre 25 e 33 semanas, submetidas à doplervelocimetria da artéria umbilical nos 5 dias que antecederam o parto, realizado no Hospital do Distrito Federal, entre 1º de novembro de 2009 e 31 de outubro de 2010. Os RN foram estratificados em dois grupos, conforme o resultado da doplervelocimetria da artéria umbilical: Gdz/dr=presença de diástole zero (DZ) ou diástole reversa (DR) e Gn=doplervelocimetria normal. Medidas antropométricas ao nascimento, morbidades e mortalidade neonatal foram comparadas entre os dois grupos. RESULTADOS: Foram incluídos 92 RN, assim distribuídos: Gdz/dr=52 RN e Gn=40 RN. No Gdz/dr a incidência de RN pequenos para idade gestacional foi significativamente maior, com risco relativo de 2,5 (IC95% 1,7‒3,7). No grupo Gdz/dr os RN permaneceram mais tempo em ventilação mecânica mediana 2 (0‒28) e no Gn mediana 0,5 (0‒25), p=0,03. A necessidade de oxigênio aos 28 dias de vida foi maior no Gdz/dr do que no Gn (33 versus10%; p=0,01). A mortalidade neonatal foi maior em Gdz/dr do que em Gn (36 versus 10%; p=0,03; com risco relativo de 1,6; IC95% 1,2 - 2,2). Nessa amostra a regressão logística mostrou que a cada 100 gramas a menos de peso ao nascer no Gdz/dr a chance de óbito aumentou 6,7 vezes (IC95% 2,0 - 11,3; p<0,01). CONCLUSÃO: em RN prematuros de mães hipertensas com alteração na doplervelocimetria da artéria umbilical a restrição do crescimento intrauterino é frequente e o prognóstico neonatal pior, sendo elevado o risco de óbito relacionado ao peso ao nascimento.

Placentation in cloned cattle: Structure and microvascular architecture

To elucidate the morphological differences between placentas from normal and cloned cattle pregnancies reaching term, the umbilical cord, placentomes and interplacentomal region of the fetal membranes were examined macroscopically as well as by light and scanning electron microscopy. In pregnancies established by somatic nucleus transfer (NT), the umbilical cord and fetal membranes were edematous. Placentomal fusion was common, resulting in increased size and a decreased number of placentomes. Extensive areas of the chorioallantoic membrane were devoid of placentomes. An increased number of functional or accessory microcotyledons (< 1 cm) were present at the maternally oriented surface of fetal membranes. Extensive areas of extravasated maternal blood were present within the placentomes and in the interplacentomal region. The crypts on the caruncular surface were dilated and accommodated complexes of more than one primary villus, as opposed to a single villus in non-cloned placentae. Scanning electron microscopy of blood vessel casts revealed that there was also more than one stem artery per villous tree and that the ramification of the vessels failed to form dense complexes of capillary loops and sinusoidal dilations as in normal pregnancies. At the materno-fetal interface, however, the trophoblast and uterine epithelium had normal histology. In conclusion, the NT placentas had a range of pathomorphological changes; this was likely associated with the poor clinical outcome of NT pregnancies. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Influência da anestesia no desfecho perinatal de gestação de hipertensas obesas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de células-tronco adultas (CTA) em cultura de células de tecido epitelial de pequenos roedores (rodentia-stricognathi- sciurognathi)

As células-tronco adultas (CTA) são células multipotentes e não especializadas encontradas na medula óssea, no sangue periférico, na córnea, na retina, no cérebro, no músculo esquelético, na polpa dental, no fígado, no pâncreas, no epitélio da pele, no sistema digestivo, no cordão umbilical e na placenta. Estas células podem se renovar e reproduzir indefinidamente e, sob certos estímulos, se transformar em células especializadas de diferentes tecidos ou órgãos. O presente trabalho tem como objetivo a obtenção de CTA a partir de tecido epitelial de roedores silvestres de espécies diferentes (Oecomys concolor - um exemplar fêmea, Proechimys roberti - dois exemplares machos, Hylaeamys megacephalus - dois exemplares machos). A metodologia para isolamento e cultivo in vitro de amostras do tecido epitelial foi estabelecida, a partir de protocolos já descritos, avaliando aspectos morfológicos, estabilidade genômica, contagem e análise da viabilidade celular, potencial clonogênico e indução de diferenciação em osteócitos, condrócitos e adipócitos. Todas essas análises foram feitas pós-criopreservação das culturas. As CTA foram caracterizadas como população homogênea de células que proliferam in vitro, como células aderentes à superfície do plástico, tendo morfologia semelhante a fibroblastos e formato fusiforme, com alta taxa de crescimento e proliferação celular por várias passagens sucessivas, onde a autorrenovação celular foi avaliada por ensaios clonogênicos. Na análise para examinar a estabilidade genômica na P3, todas as amostras apresentaram cariótipo com número diplóide normal e estável. A metodologia empregada nos ensaios para diferenciação das CTA em linhagens osteogênica, condrogênica e adipogênica, apresentou resultados satisfatórios, onde as células mostraram a marcação desejada através das colorações Alizarin Red S, Alcian Blue e Oil Red O, respectivamente. Todas as amostras testadas apresentam capacidade de proliferação e diversidade de diferenciação, sendo potencialmente fornecedores de CTA provenientes da pele e podendo ser utilizados como organismos modelos de estudos em CT.