Integrin-mediated adhesion and soluble ligand binding stabilize COX-2 protein levels in endothelial cells by inducing expression and preventing degradation.

Cyclooxygenase-2 (COX-2), a key enzyme in prostaglandin synthesis, is highly expressed during inflammation and cellular transformation and promotes tumor progression and angiogenesis. We have previously demonstrated that endothelial cell COX-2 is required for integrin alphaVbeta3-dependent activation of Rac-1 and Cdc-42 and for endothelial cell spreading, migration, and angiogenesis (Dormond, O., Foletti, A., Paroz, C., and Ruegg, C. (2001) Nat. Med. 7, 1041-1047; Dormond, O., Bezzi, M., Mariotti, A., and Ruegg, C. (2002) J. Biol. Chem. 277, 45838-45846). In this study, we addressed the question of whether integrin-mediated cell adhesion may regulate COX-2 expression in endothelial cells. We report that cell detachment from the substrate caused rapid degradation of COX-2 protein in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) independent of serum stimulation. This effect was prevented by broad inhibition of cellular proteinases and by neutralizing lysosomal activity but not by inhibiting the proteasome. HUVEC adhesion to laminin, collagen I, fibronectin, or vitronectin induced rapid COX-2 protein expression with peak levels reached within 2 h and increased COX-2-dependent prostaglandin E2 production. In contrast, nonspecific adhesion to poly-L-lysine was ineffective in inducing COX-2 expression. Furthermore, the addition of matrix proteins in solution promoted COX-2 protein expression in suspended or poly-L-lysine-attached HUVEC. Adhesion-induced COX-2 expression was strongly suppressed by pharmacological inhibition of c-Src, phosphatidylinositol 3-kinase, p38, extracellular-regulated kinase 1/2, and, to a lesser extent, protein kinase C and by the inhibition of mRNA or protein synthesis. In conclusion, this work demonstrates that integrin-mediated cell adhesion and soluble integrin ligands contribute to maintaining COX-2 steady-state levels in endothelial cells by the combined prevention of lysosomal-dependent degradation and the stimulation of mRNA synthesis involving multiple signaling pathways.

Escarificação de um Latossolo Vermelho na pós-colheita de soqueira de cana-de-açúcar

A escarificação nas entrelinhas da soqueira da cana-de-açúcar, associada à adubação e à gradagem (tríplice cultivo), é adotada como um recurso para amenizar o problema da compactação do solo; entretanto, pouco se sabe de seus efeitos no enraizamento da soqueira. Objetivando estudar os efeitos da escarificação na pós-colheita de cana-de-açúcar nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho, na distribuição de raízes e na produtividade, realizou-se um ensaio na região do Arenito Caiuá, utilizando a terceira soca da variedade RB72454. Os tratamentos utilizados foram: E1: escarificação a 0,15 m de profundidade, adubação e gradagem; E2: escarificação a 0,30 m de profundidade, adubação e gradagem; GR: adubação e gradagem. Foram avaliados: densidade do solo, porosidade total e distribuição do tamanho de poros; distribuição do sistema radicular; produtividade, perfilhamento, diâmetro e comprimento médios dos colmos. A escarificação nas entrelinhas da soqueira de cana-de-açúcar alterou a densidade do solo, a macro e a microporosidade e, na profundidade de 0,15 m, proporcionou maior comprimento de raízes na camada de 0,25 a 0,50 m, porém não alterou a área e o comprimento totais de raízes para as outras condições estudadas, tampouco a produção da cultura.

Meta-analysis of estrogen response in MCF-7 distinguishes early target genes involved in signaling and cell proliferation from later target genes involved in cell cycle and DNA repair.

ABSTRACT: BACKGROUND: Many studies have been published outlining the global effects of 17 beta-estradiol (E2) on gene expression in human epithelial breast cancer derived MCF-7 cells. These studies show large variation in results, reporting between ~100 and ~1500 genes regulated by E2, with poor overlap. RESULTS: We performed a meta-analysis of these expression studies, using the Rank product method to obtain a more accurate and stable list of the differentially expressed genes, and of pathways regulated by E2. We analyzed 9 time-series data sets, concentrating on response at 3-4 hrs (early) and at 24 hrs (late). We found >1000 statistically significant probe sets after correction for multiple testing at 3-4 hrs, and >2000 significant probe sets at 24 hrs. Differentially expressed genes were examined by pathway analysis. This revealed 15 early response pathways, mostly related to cell signaling and proliferation, and 20 late response pathways, mostly related to breast cancer, cell division, DNA repair and recombination. CONCLUSIONS: Our results show that meta-analysis identified more differentially expressed genes than the individual studies, and that these genes act together in networks. These results provide new insight into E2 regulated mechanisms, especially in the context of breast cancer.

Prophylactic use of bevacizumab to avoid anterior segment neovascularization following proton therapy for uveal melanoma.

PURPOSE: To investigate whether the prophylactic use of bevacizumab reduces the rate of rubeosis after proton therapy for uveal melanoma and improves the possibility to treat ischemic, reapplicated retina with laser photocoagulation. DESIGN: Comparative retrospective case series. METHODS: Uveal melanoma patients with ischemic retinal detachment and treated with proton therapy were included in this institutional study. Twenty-four eyes received prophylactic intravitreal bevacizumab injections and were compared with a control group of 44 eyes without bevacizumab treatment. Bevacizumab injections were performed at the time of tantalum clip insertion and were repeated every 2 months during 6 months, and every 3 months thereafter. Ultra-widefield angiography allowed determination of the extent of retinal ischemia, which was treated with laser photocoagulation after retinal reapplication. Main outcome measures were the time to rubeosis, the time to retinal reattachment, and the time to laser photocoagulation of ischemic retina. RESULTS: Baseline characteristics were balanced between the groups, except for thicker tumors and larger retinal detachments in the bevacizumab group, potentially to the disadvantage of the study group. Nevertheless, bevacizumab prophylaxis significantly reduced the rate of iris rubeosis from 36% to 4% (log-rank test P = .02) and tended to shorten the time to retinal reapplication until laser photocoagulation of the nonperfusion areas could be performed. CONCLUSIONS: Prophylactic intravitreal bevacizumab in patients treated with proton therapy for uveal melanoma with ischemic retinal detachment prevented anterior segment neovascularization, until laser photocoagulation to the reapplied retina could be performed.

Alterações de alguns atributos físicos e das frações húmicas de um Nitossolo vermelho na sucessão milheto-soja em sistema plantio direto

No Estado de São Paulo, restrições do regime de chuvas no período de outono-inverno e temperaturas elevadas limitam a produção e a manutenção de cobertura no solo, tornando importante estudar alternativas para a implantação eficaz do Sistema Plantio Direto nesse Estado, especialmente para produção de fitomassa e manejo adequado para maior persistência da palha, em quantidade suficiente para melhoria da qualidade física e da matéria orgânica do solo. O experimento, conduzido em Nitossolo Vermelho distroférrico, na Fazenda Experimental Lageado-FCA-UNESP-Botucatu, teve por objetivo estudar no sistema plantio direto as prováveis alterações de alguns atributos físicos e das frações húmicas do solo com a utilização do milheto, verificando sua resposta, em três épocas de semeadura e sob cinco manejos dos resíduos, após cinco anos de estabelecida essa sucessão. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas por três épocas de semeadura da cultura do milheto: época 1 (E1), época 2 (E2) e época 3 (E3). As subparcelas foram representadas por manejos da ceifa da fitomassa, sendo: manejo 1 (M1) - ceifa a cada florescimento e retirada da fitomassa; manejo 2 (M2) - ceifa a cada florescimento e permanência da fitomassa; manejo 3 (M3) - ceifa apenas no primeiro florescimento e retirada da fitomassa; manejo 4 (M4) - ceifa apenas no primeiro florescimento e permanência da fitomassa; e manejo 5 (M5) - livre crescimento. Foram coletadas amostras de solo com estrutura indeformada para realização das análises físicas, para as quais as profundidades amostradas foram: 0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m. Para fracionamento químico da matéria orgânica, as profundidades foram de 0-0,05 e 0,05-0,10 m. Em relação às culturas, avaliou-se a produtividade da soja, e para o milheto, a quantidade de matéria seca produzida pela parte aérea e a percentagem de fitomassa em cobertura deixada sobre o solo. A produtividade de matéria seca do milheto decresceu na ordem E1 > E2 > E3. A densidade do solo, a macroporosidade, a microporosidade e a porosidade total variaram com a época de semeadura do milheto. A adição contínua de fitomassa com ceifa a cada florescimento e permanência da cobertura proporcionou maior incremento nas frações menos estáveis da matéria orgânica (ácido húmico e ácido fúlvico). Recomenda-se, diante das condições edafoclimáticas estudadas, a semeadura do milheto na segunda e terceira épocas com ceifa apenas no primeiro florescimento, sempre se utilizando da permanência da fitomassa, para obter melhor cobertura, qualidade física do solo (menor densidade do solo, maior porosidade total) e maior produtividade para soja.

Deficiência hídrica no solo e seu efeito sobre transpiração, crescimento e desenvolvimento de mudas de duas espécies de eucalipto

A água é fundamental no metabolismo das plantas e uma redução na sua disponibilidade no solo pode afetar o crescimento, o desenvolvimento e a produtividade das culturas. O objetivo deste trabalho foi quantificar a influência do déficit hídrico no solo sobre a transpiração e sobre alguns parâmetros de crescimento (altura de planta e diâmetro do caule) e desenvolvimento (número de folhas acumuladas na haste principal), em mudas de Eucalyptus grandis (Hill ex Maiden) e Eucalyptus saligna (Smith). Para realização deste estudo, foi instalado um experimento em casa de vegetação, no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (Santa Maria, RS), que consistiu em duas épocas de semeadura, sendo a primeira em 1/10/2005 (E1) e a segunda em 12/5/2006 (E2). A água disponível, representada pela fração de água transpirável no solo (FATS), e os demais parâmetros foram medidos diariamente durante o período de imposição da deficiência hídrica. O início do decréscimo da transpiração, indicativo do fechamento dos estômatos, ocorreu quando a FATS foi de 0,9 (E2) e 0,7 (E1), para E. grandis, e de 0,7, para E. saligna, em ambas as épocas, indicando que o fechamento estomático em resposta ao déficit hídrico no solo é mais rápido nessas espécies perenes do que em culturas agrícolas anuais. Os parâmetros de crescimento e desenvolvimento das mudas decresceram imediatamente após o início do déficit hídrico no solo, antes mesmo de ser a transpiração afetada pela redução da água no solo.

Mastoparan, a novel mitogen for Swiss 3T3 cells, stimulates pertussis toxin-sensitive arachidonic acid release without inositol phosphate accumulation

Mastoparan, a basic tetradecapeptide isolated from wasp venom, is a novel mitogen for Swiss 3T3 cells. This peptide induced DNA synthesis in synergy with insulin in a concentration-dependent manner; half-maximum and maximum responses were achieved at 14 and 17 microM, respectively. Mastoparan also stimulated DNA synthesis in the presence of other growth promoting factors including bombesin, insulin-like growth factor-1, and platelet-derived growth factor. The synergistic mitogenic stimulation by mastoparan can be dissociated from activation of phospholipase C. Mastoparan did not stimulate phosphoinositide breakdown, Ca2+ mobilization or protein kinase C-mediated phosphorylation of a major cellular substrate or transmodulation of the epidermal growth factor receptor. In contrast, mastoparan stimulated arachidonic acid release, prostaglandin E2 production, and enhanced cAMP accumulation in the presence of forskolin. These responses were inhibited by prior treatment with pertussis toxin. Hence, mastoparan stimulates arachidonic acid release via a pertussis toxin-sensitive G protein in Swiss 3T3 cells. Arachidonic acid, like mastoparan, stimulated DNA synthesis in the presence of insulin. The ability of mastoparan to stimulate mitogenesis was reduced by pertussis toxin treatment. These results demonstrate, for the first time, that mastoparan stimulates reinitiation of DNA synthesis in Swiss 3T3 cells and indicate that this peptide may be a useful probe to elucidate signal transduction mechanisms in mitogenesis.

Characterization of a specific 20- to 25-kD interleukin-1 inhibitor from cultured human lung macrophages.

Alveolar macrophages have the ability to downregulate immune processes in vitro. We have recently suggested the presence of interleukin-1 (IL-1) inhibitors in the supernatants of human bronchoalveolar lavage cells from patients with idiopathic pulmonary fibrosis or sarcoidosis. In the present study, we further analyze the cellular origin and the biologic properties of a 20- to 25-kD IL-1 inhibitor spontaneously produced by cultured human alveolar macrophages (AM). The inhibitor blocks IL-1-induced prostaglandin E2 production by human fibroblasts and the IL-1-related increase of phytohemagglutinin-induced murine thymocyte proliferation. After rigorous IL-1 alpha and IL-1 beta depletion, supernatants of lung macrophages specifically block the binding of IL-1 to its receptor on the murine thymoma cell line EL4-6.1 in a dose-dependent manner. These results indicate that AM from both normal donors and patients produce a specific IL-1 inhibitor that may be of importance in protecting the alveolar environment from the deleterious effects of excessive IL-1 production.

Determinação da permeabilidade ao ar em amostras indeformadas de solo pelo método da pressão decrescente

A permeabilidade do solo ao ar (Ka) determina o fluxo convectivo de gases na matriz do solo e a troca de gases na interface do sistema solo-atmosfera, influenciando diretamente a qualidade do ambiente físico para o crescimento de plantas e a taxa de ocorrência de processos dependentes da concentração de gases no solo. A Ka pode ser estimada por um método simplificado baseado em uma modificação da lei de Darcy para fluxo de gases no solo em pressão decrescente. Os objetivos deste trabalho foram modificar e aprimorar um permeâmetro para quantificar, em laboratório, a permeabilidade de amostras indeformadas de solos ao ar utilizando o método da pressão decrescente. Foram utilizados dois sistemas de aquisição de dados: um sistema eletrônico automatizado composto por um transdutor de pressão conectado a um datalogger (E1), e alternativamente um sistema composto de um manômetro digital para registro do decréscimo de pressão e um cronômetro (E2). No sistema E1, foram avaliadas amostras da camada superficial de um Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso, coletadas na área experimental da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - USP, Piracicaba, SP, e no E2 foram avaliadas amostras de um perfil de Nitossolo Vermelho distroférrico muito argiloso, coletadas em intervalos de profundidade em área experimental da Universidade Estadual de Maringá, PR. Os ensaios para a determinação de Ka foram realizados em amostras indeformadas de solo com variação na densidade do solo e no conteúdo de água. A Ka aumentou com a redução do conteúdo de água do solo em função do maior volume de poros ocupados com ar e com o decréscimo da densidade do solo devido ao aumento da porosidade total das amostras. Os resultados mostraram que o método é versátil, rápido, de fácil aplicação e baixo custo para a determinação da Ka, independente do sistema de aquisição de dados utilizados.

Variação na resistência tênsil de agregados em função do conteúdo de carbono em dois solos na região dos Campos Gerais

O comportamento em macroescala do solo depende das propriedades mecânicas de agregados individuais. A resistência tênsil (RT) de agregados do solo é uma das propriedades mecânicas mais úteis e utilizadas como indicadora do impacto do manejo na qualidade do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento da RT em relação ao conteúdo do C orgânico total (COT) em dois solos (Latossolo Vermelho distrófico típico) com classes texturais diferentes, em sistema plantio direto de longa duração. O delineamento experimental utilizado foi fatorial 2 x 2 x 2 inteiramente casualizado, com 12 tratamentos. Os fatores analisados foram: (a) dois solos: Latossolo Vermelho distrófico típico classe textural franco-argiloarenosa e Latossolo Vermelho distrófico típico classe textural franco-argilosa; (b) profundidades de amostragem: 0-5 e 5-20 cm; e (c) épocas de amostragem (E1-outubro de 2007; E2-setembro de 2008). Para determinação da resistência tênsil, foram coletados 1.440 blocos de solo. A RT e o conteúdo de COT foram mensurados em 1.920 agregados para cada época de amostragem. A RT reduziu à medida que o conteúdo de COT aumentou e com maior impacto no LV classe textural franco-argilosa, ou seja, o conteúdo de argila influenciou o comportamento da RT, que respondeu inversamente proporcional ao conteúdo de argila. O impacto do conteúdo de COT na RT foi mais importante na camada superficial do solo de 0-5 cm do que na de 5-20 cm.

p21 as a transcriptional co-repressor of S-phase and mitotic control genes.

It has been previously described that p21 functions not only as a CDK inhibitor but also as a transcriptional co-repressor in some systems. To investigate the roles of p21 in transcriptional control, we studied the gene expression changes in two human cell systems. Using a human leukemia cell line (K562) with inducible p21 expression and human primary keratinocytes with adenoviral-mediated p21 expression, we carried out microarray-based gene expression profiling. We found that p21 rapidly and strongly repressed the mRNA levels of a number of genes involved in cell cycle and mitosis. One of the most strongly down-regulated genes was CCNE2 (cyclin E2 gene). Mutational analysis in K562 cells showed that the N-terminal region of p21 is required for repression of gene expression of CCNE2 and other genes. Chromatin immunoprecipitation assays indicated that p21 was bound to human CCNE2 and other p21-repressed genes gene in the vicinity of the transcription start site. Moreover, p21 repressed human CCNE2 promoter-luciferase constructs in K562 cells. Bioinformatic analysis revealed that the CDE motif is present in most of the promoters of the p21-regulated genes. Altogether, the results suggest that p21 exerts a repressive effect on a relevant number of genes controlling S phase and mitosis. Thus, p21 activity as inhibitor of cell cycle progression would be mediated not only by the inhibition of CDKs but also by the transcriptional down-regulation of key genes.

Transpiração e crescimento foliar de clones de batata em resposta à fração de água transpirável no solo

A água é vital para as plantas. Uma redução na disponibilidade de água pode afetar a transpiração e o crescimento foliar das culturas. O objetivo deste trabalho foi determinar a resposta da transpiração e do crescimento foliar ao conteúdo de água disponível no solo, representado pela fração de água transpirável no solo (FATS), em dois clones de batata (um antigo e um recente) adaptados ao Sul do Brasil. Foram realizados três experimentos em ambiente protegido por abrigo telado em Santa Maria, RS, dois deles na primavera (cultivo de safra), com plantios em 20/08/2008 (E1) e 20/10/2008 (E2), e um experimento no outono (cultivo de safrinha), com plantio em 25/03/2009 (E3), usando-se dois clones de batata: um antigo ('Macaca') e um recente ('SMINIA793101-3'). A água disponível, representada pela FATS, a transpiração e o crescimento foliar foram medidos diariamente durante o período de imposição da deficiência hídrica. A FATS crítica que começa a alterar a transpiração, indicativo do início do fechamento estomático, foi de 0,39, 0,47 e 0,28 no clone 'Macaca' e de 0,47, 0,49 e 0,33 no clone 'SMINIA793101-3', para os experimentos E1, E2 e E3, respectivamente, enquanto o crescimento foliar começou a ser reduzido, com valor de FATS crítica maior para o clone 'Macaca', indicando que o clone 'SMINIA793101-3' é mais tolerante ao déficit hídrico no solo que o clone 'Macaca'.