Redox dysregulation and oxidative stress in schizophrenia: genetic and functional anomalies of glutathione synthesis in patients and experimental models involving GABA interneurons and NMDA receptors

Objective: Converging evidence speak in favor of an abnormal susceptibility to oxidative stress in schizophrenia. A decreased level of glutathione (GSH), the principal non-protein antioxidant and redox regulator, was observed both in cerebrospinal-fluid and prefrontal cortex of schizophrenia patients (Do et al., 2000). Results: Schizophrenia patients have an abnormal GSH synthesis most likely of genetic origin: Two independent case-control studies showed a significant association between schizophrenia and a GAG trinucleotide repeat (TNR) polymorphism in the GSH key synthesizing enzyme glutamate-cysteine-ligase (GCL) catalytic subunit (GCLC) gene. The most common TNR genotype 7/7 was more frequent in controls, whereas the rarest TNR genotype 8/8 was three times more frequent in patients. The disease-associated genotypes correlated with a decrease in GCLC protein expression, GCL activity and GSH content. Such a redox dysregulation during development could underlie the structural and functional anomalies in connectivity: In experimental models, GSH deficit induced anomalies similar to those observed in patients. (a) morphology: In animal models with GSH deficit during the development we observed in prefrontal cortex a decreased dendritic spines density in pyramidal cells and an abnormal development of parvalbumine (but not of calretinine) immunoreactive GABA interneurones in anterior cingulate cortex. (b) physiology: GSH depletion in hippocampal slices induces NMDA receptors hypofunction and an impairment of long term potentiation. In addition, GSH deficit affected the modulation of dopamine on NMDA-induced Ca 2+ response in cultured cortical neurons. While dopamine enhanced NMDA responses in control neurons, it depressed NMDA responses in GSH-depleted neurons. Antagonist of D2-, but not D1-receptors, prevented this depression, a mechanism contributing to the efficacy of antipsychotics. The redox sensitive ryanodine receptors and L-type calcium channels underlie these observations. (c) cognition: Developing rats with low [GSH] and high dopamine lead deficit in olfactory integration and in object recognition which appears earlier in males that females, in analogy to the delay of the psychosis onset between man and woman. Conclusion: These clinical and experimental evidence, combined with the favorable outcome of a clinical trial with N-Acetyl Cysteine, a GSH precursor, on both the negative symptoms (Berk et al., submitted) and the mismatch negativity in an auditory oddball paradigm supported the proposal that a GSH synthesis impairment of genetic origin represent, among other factors, one major risk factor in schizophrenia.

Identification and antifungal susceptibility of a large collection of yeast strains isolated in Tunisian hospitals.

Abstract In this study, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) was used as a rapid method to identify yeasts isolated from patients in Tunisian hospitals. When identification could not be exstablished with this procedure, sequencing of the internal transcribed spacer with 5.8S ribosomal DNA (rDNA) (ITS1-5.8S-ITS2) and D1/D2 domain of large-subunit (LSU rDNA) were employed as a molecular approach for species differentiation. Candida albicans was the dominant species (43.37% of all cases), followed by C. glabrata (16.55%), C. parapsilosis (13.23%), C. tropicalis (11.34%), C. dubliniensis (4.96%), and other species more rarely encountered in human diseases such as C. krusei, C. metapsilosis, C. lusitaniae, C. kefyr, C. palmioleophila, C. guilliermondii, C. intermedia, C. orthopsilosis, and C. utilis. In addition, other yeast species were obtained including Saccharomyces cerevisiae, Debaryomyces hansenii (anamorph known as C. famata), Hanseniaspora opuntiae, Kodamaea ohmeri, Pichia caribbica (anamorph known as C. fermentati), Trichosporon spp. and finally a novel yeast species, C. tunisiensis. The in vitro antifungal activities of fluconazole and voriconazole were determined by the agar disk diffusion test and Etest, while the susceptibility to additional antifungal agents was determined with the Sensititre YeastOne system. Our results showed low incidence of azole resistance in C. albicans (0.54%), C. tropicalis (2.08%) and C. glabrata (4.28%). In addition, caspofungin was active against most isolates of the collection with the exception of two K. ohmeri isolates. This is the first report to describe caspofungin resistant isolates of this yeast.

Involvement of the extracellular signal-regulated kinase cascade for cocaine-rewarding properties

A central feature of drugs of abuse is to induce gene expression in discrete brain structures that are critically involved in behavioral responses related to addictive processes. Although extracellular signal-regulated kinase (ERK) has been implicated in several neurobiological processes, including neuronal plasticity, its role in drug addiction remains poorly understood. This study was designed to analyze the activation of ERK by cocaine, its involvement in cocaine-induced early and long-term behavioral effects, as well as in gene expression. We show, by immunocytochemistry, that acute cocaine administration activates ERK throughout the striatum, rapidly but transiently. This activation was blocked when SCH 23390 [a specific dopamine (DA)-D1 antagonist] but not raclopride (a DA-D2 antagonist) was injected before cocaine. Glutamate receptors of NMDA subtypes also participated in ERK activation, as shown after injection of the NMDA receptor antagonist MK 801. The systemic injection of SL327, a selective inhibitor of the ERK kinase MEK, before cocaine, abolished the cocaine-induced ERK activation and decreased cocaine-induced hyperlocomotion, indicating a role of this pathway in events underlying early behavioral responses. Moreover, the rewarding effects of cocaine were abolished by SL327 in the place-conditioning paradigm. Because SL327 antagonized cocaine-induced c-fos expression and Elk-1 hyperphosphorylation, we suggest that the ERK intracellular signaling cascade is also involved in the prime burst of gene expression underlying long-term behavioral changes induced by cocaine. Altogether, these results reveal a new mechanism to explain behavioral responses of cocaine related to its addictive properties.

Synthesis, binding affinity and SAR of new benzolactam derivatives as dopamine D3 receptor ligands

A series of new benzolactam derivatives was synthesized and the derivatives were evaluated for theiraffinities at the dopamine D1, D2, and D3 receptors. Some of these compounds showed high D2 and/orD3 affinity and selectivity over the D1 receptor. The SAR study of these compounds revealed structuralcharacteristics that decisively influenced their D2 and D3 affinities. Structural models of the complexesbetween some of the most representative compounds of this series and the D2 and D3 receptors wereobtained with the aim of rationalizing the observed experimental results. Moreover, selected compoundsshowed moderate binding affinity on 5-HT2A which could contribute to reducing the occurrence of extrapyramidalside effects as potential antipsychotics.

FANCM regulates DNA chain elongation and is stabilized by S-phase checkpoint signalling.

FANCM binds and remodels replication fork structures in vitro. We report that in vivo, FANCM controls DNA chain elongation in an ATPase-dependent manner. In the presence of replication inhibitors that do not damage DNA, FANCM counteracts fork movement, possibly by remodelling fork structures. Conversely, through damaged DNA, FANCM promotes replication and recovers stalled forks. Hence, the impact of FANCM on fork progression depends on the underlying hindrance. We further report that signalling through the checkpoint effector kinase Chk1 prevents FANCM from degradation by the proteasome after exposure to DNA damage. FANCM also acts in a feedback loop to stabilize Chk1. We propose that FANCM is a ringmaster in the response to replication stress by physically altering replication fork structures and by providing a tight link to S-phase checkpoint signalling.

Synthesis, binding affinity, and molecular docking analysis of new benzofuranone derivative as pontential antipsychotics

The complex etiology of schizophrenia has prompted researchers to develop clozapine-related multitargetstrategies to combat its symptoms. Here we describe a series of new 6-aminomethylbenzofuranones in aneffort to find new chemical structures with balanced affinities for 5-HT2 and dopamine receptors. Throughbiological and computational studies of 5-HT2A and D2 receptors, we identified the receptor serine residuesS3.36 and S5.46 as the molecular keys to explaining the differences in affinity and selectivity betweenthese new compounds for this group of receptors. Specifically, the ability of these compounds to establishone or two H-bonds with these key residues appears to explain their difference in affinity. In addition, wedescribe compound 2 (QF1004B) as a tool to elucidate the role of 5-HT2C receptors in mediating antipsychoticeffects and metabolic adverse events. The compound 16a (QF1018B) showed moderate to high affinitiesfor D2 and 5-HT2A receptors, and a 5-HT2A/D2 ratio was predictive of an atypical antipsychotic profile.

Development of neuronal markers in aggregating fetal rat telencephalon cells cultured in the presence of triiodothyronine.

The concentrations of the general neuronal markers D2-protein (N-CAM), D3-protein and neuron specific enolase (NSE) in reaggregating cultures of fetal rat telencephalon cells were affected by the presence of 30 nM triiodothyronine in the defined culture medium. The extent of normal developmental changes were enhanced by triiodothyronine, as demonstrated by crossed immunoelectrophoresis. From 13 to 19 days in culture, the concentration of D2-protein decreased, and the concentrations of both D3-protein and NSE increased. Nerve growth factor (NGF) was without effect on the development of these general neuronal markers. However, as shown previously both triiodothyronine and NGF increased the activity of choline acetyltransferase, a marker for cholinergic neurons. The results suggest an enhanced overall differentiation of several types of telencephalon neurons in the presence of triiodothyronine, and a specific stimulation of cholinergic telencephalon neurons by NGF.

Die Töpferin und der Schmied : Basel-Gasfabrik, Grabung 1989/5

RésuméDie Grabung 1989/5 der Archäologischen Bodenforschung Basel-Stadt im Zentrum der Siedlung Basel-Gasfabrik umfasste eine Fläche von etwa 900 m2. Auf etwa 370 m2 konnten intakte latènezeitliche Strukturen festgestellt werden. Der ehemalige Gehhorizont und die darunter liegende Siedlungsschicht waren jedoch nirgends erhalten geblieben.Die in den gewachsenen Boden eingetieften Pfostengrub en erlaubten die Rekonstrulction von zwei rechteckigen Häusern mit je vier Eckpfosten, die als Wohngebäude gedeutet werden.Über das ganze Areal verteilt wurden 14 Gruben unterschiedlicher Form und Grösse ganz oder teilweise ausgegraben. Bei der flachen Grube 261 handelt es sich wohl um den eingetieften Bereich eines kleinen Grubenhauses, das für nicht näher bestimmbare handwerkliche Aktivitäten genutzt wurde. Die beiden mit einem Pfostenbau überdeckten Gruben 258 und 259 können hingegen mit grosser Wahrscheinlichkeit als Schmiedegruben gedeutet werden. In Grube 258 waren gar die Reste von zwei Feuerstellen und der Unterbau eines kaminartigen Abzugs in situ erhalten. Die Gruben 253, 254A, 254B, 255,256 und 257 mit Resten von Lehmausideidungen dienten vermutlich als Getreidesilos. Sie liegen alle im Zentrum des Grabungsareals im Bereich einer anstehenden Lehmschicht. Bei einigen weiteren Gruben könnte es sich um Keller handeln.Im Westen der Grabungsfläche kamen die Heizkanäle von zwei Töpferöfen zum Vorschein. Es handelt sich um einfache Kuppelöfen mit gegenständiger Feuerung. In geringer Entfernung lagen drei kleine Gruben, die vielleicht zur Aufbereitung des Töpferlehms dienten. Aufgrund der klimatischen Verhältnisse ist mit einem saisonalen Betrieb der Töpferöfen während der Sommermonate zu rechnen. Die notwendigen Arbeiten wurden mit grosser Wahrscheinlichkeit von Frauen ausgeführt, da die Männer während dieser Jahreszeit in der Landwirtschaft beschäftigt waren. Der Töpfereibetrieb produzierte grössere Serien scheibengedrehter, reduzierend gebrannter Feinkeramik, von der im Bereich der Öfen zahlreiche Scherben gefunden wurden.Die räumliche Organisation der Bebauung zeugt von einer einheitlichen und wohl kontinuierlichen Nutzung der Grabungsfläche. ImWesten gruppieren sich Haus 1 und die Einrichtungen des Töpfereibetriebs um eine unbebaute Hofzone. Nach Osten zu folgt dann die Zone mit den Getreidesilos. Das östliche Bauensemble besteht aus Haus 2, den Schmiedegruben, dem Grubenhaus sowie einer mutmasslichen Kellergrube. Stratigra-phische Überschneidungen von Befunden sind nur im Bereich der Töpferöfen vorhanden.Die Grubenfüllungen erwiesen sich als sehr fundreich. Die gegen 20000 Keramikscherben repräsentieren das gesamte Spektrum der aus Basel-Gasfabrik bekannten einheimischen Grobund Feinkeramik. Bei den seltenen Scherben von Graphittonkeramik handelt es sich um Importe aus dem ostkeltischen Bereich.Die zahlreichen Amphorenscherben stammen von mindestens 35 verschiedenen Gefässindividuen des Typs Dressel 1A, von denen aber immer nur ein kleiner Prozentsatz vorhanden war. Die Typologie und die Datierung der Befunde zeigen, dass der Amphorenimport erst im Laufe von LT D1 einsetzte.Unter den Kleinfunden verdienen die zahlreichen Silber- und Potinmünzen sowie die Glasfunde besondere Erwähnung. Das Fragment eines möglicherweise latènezeitlichen Glasgefässes stammt leider aus einem unsicheren Fundzusammenhang.Die über 70 Fibeln und Fibelteile sind zu 70% aus Bronze gefertigt. Das Fibelspektrum wird von den Nauheimer Fibeln dominiert. Besonders bei den Eisenfibeln konnten aber auch typologisch ältere Typen identifiziert werden, welche in die Stufen LT C2 und LT D1a gehören. Bei den Glasarmringen machen mittellatènezeitliche Typen gegen 20 % der Fundmenge aus.Von besonderer Bedeutung sind die 23 Menschenknochen von 19 verschiedenen Individuen. Es handelt sich dabei um einen fast vollständigen Schädel, Schädelteile und Fragmente von Langknochen sowie wenige weitere Skelettteile. Die Zusammensetzung des Ensembles und der Zustand der Einzelknochen lässt sich sehr gut mit den Menschenknochen aus den Altgrabungen von Basel-Gasfabrik und aus Manching vergleichen. Eine detaillierte Untersuchung zeigt, dass die Knochen am Ende eines langwierigen Totenrituals, das aufgrund ethno - logischer Vergleiche als mehrstufige Bestattung bezeichnet werden kann, in der Siedlung vergraben wurden. In der Umgebung der Menschenknochen wurden in einigen Fällen auffallend viele Amphorenscherben gefunden, die bezeugen, dass der importierte Wein bei diesen Riten eine bedeutende Rolle spielte. Wahrscheinlich wurden diese Knochen auch als Ahnenrelikte verehrt.Neben den mehrstufigen Bestattungen konnten auch zwei Säuglingsbestattungen identifiziert werden.Die Analyse von Fundmenge und Fundverteilung in den Gruben zeigt, dass die Funde nicht direkt, sondern auf dem Umweg über primäre Deponien in die Gruben gelangten. In den pri-mären Deponien wurden Funde über längere Zeit akkumuliert und mit verschiedenen Erdmaterialien intensiv vermischt.Für den Grossteil der Funde wird eine profane Deutung als Abfälle vorgeschlagen. Daneben können aber auch einige Funde als gezielte Deponierungen angesprochen werden. Ver-schiedene Fibelpaare und wahrscheinlich auch Münzen wurden wohl als Opfergaben in die Gruben gegeben. Ein Zusammenhang dieser Opfergaben mit den Bestattungen von Men-schenknochen ist nicht erkennbar.Die Datierung der Funde zeigt einen Siedlungsbeginn in LT C2 und ein Ende noch vor dem Beginn der Stufe LT D2. Die Kombination dieser Datierungen mit den stratigraphischen Überschneidungen einiger Befunde erlaubt eine Rekonstruktion der Besiedlungsentwicklung auf dem Grabungsareal. Die Gruben 259 und 260 wurden bereits in LT C2 verfüllt, die Schmiedegrube 259 anschliessend durch Grube 258 ersetzt. Die beiden Töpferöfen waren nacheinander in LT D1 in Betrieb. Die beiden Häuser können leider nicht genauer datiert werden.Die Besiedlung des Area's setzte noch vor 150 V. Chr. ein und dauerte maximal 80 Jahre.Die Synthese aller Untersuchungen zeigt, dass auf dem Grabungsareal eine Gruppe von etwa 15 Personen ansässig war, die sich v. a. der Landwirtschaft widmete. Die handwerkliche Tätigkeit (Töpferei, Metallverarbeitung) erreichte keinen vollberuflichen Standard.Die dörfliche Siedlungsgemeinschaft bestand aus bäuerlichen Selbstversorgern, mit anderen Gemeinschaften wurden jedoch Keramik, Handwerksprodukte und Schlachtvieh ausge-tauscht. Von besonderer Bedeutung war offenbar das Getreide, das in grossen Mengen in der Siedlung gelagert wurde und mit grosser Wahrscheinlichkeit für den Export bestimmt war. Die Herkunft dieses Getreides und die sozialen Strukturen hinter diesem Austausch sind nicht ldar, aber mit hoher Wahrscheinlichkeit wurden durch den Getreideexport die Importe wie Salz, Rohstoffe (Metall) und Wein ermöglicht.

PPARgamma but not PPARalpha ligands are potent repressors of major histocompatibility complex class II induction in atheroma-associated cells.

Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are essential in glucose and lipid metabolism and are implicated in metabolic disorders predisposing to atherosclerosis, such as diabetes and dyslipidemia. Conversely, antidiabetic glitazones and hypolipidemic fibrate drugs, known as PPARgamma and PPARalpha ligands, respectively, reduce the process of atherosclerotic lesion formation, which involves chronic immunoinflammatory processes. Major histocompatibility complex class II (MHC-II) molecules, expressed on the surface of specialized cells, are directly involved in the activation of T lymphocytes and in the control of the immune response. Interestingly, expression of MHC-II has recently been observed in atherosclerotic plaques, and it can be induced by the proinflammatory cytokine interferon-gamma (IFN-gamma) in vascular cells. To explore a possible role for PPAR ligands in the regulation of the immune response, we investigated whether PPAR activation affects MHC-II expression in atheroma-associated cells. In the present study, we demonstrate that PPARgamma but not PPARalpha ligands act as inhibitors of IFN-gamma-induced MHC-II expression and thus as repressors of MHC-II-mediated T-cell activation. All different types of PPARgamma ligands tested inhibit MHC-II. This effect of PPARgamma ligands is due to a specific inhibition of promoter IV of CIITA and does not concern constitutive expression of MHC-II. Thus, the beneficial effects of antidiabetic PPARgamma activators on atherosclerotic plaque development may be partly explained by their repression of MHC-II expression and subsequent inhibition of T-lymphocyte activation.

Desenvolvimento pós-embrionário de Pattonella intermutans (Thomson) (Diptera: Sarcophagidae) em diferentes dietas

A proposta deste estudo foi de avaliar o desenvolvimento pós-embrionário de Pattonella intermutans (Thomson, 1869) em dietas artificiais preparadas com agar-agar. Dieta D1: leite em pó integral + fermento biológico; Dieta D2: leite em pó integral + fermento biológico + caseína; Dieta D3: leite em pó integral + ovo cru; Dieta D4: carne bovina moída (dieta controle). A carne bovina moída foi a dieta mais eficiente (peso larval de 195,63 mg e viabilidade de neolarva a adulto de 86,5%), quando comparada com as dietas artificiais. Os seguintes resultados foram obtidos para o grupo experimental: Dieta D3: 180,15 mg e 63,5%; Dieta D2: 141,07 mg e 61% e na Dieta D1: 147,98 mg e 51,5%.

Indirect hydrogen monitoring by chemi-ionisation following an associative ionisation pathway after metastable helium atoms production by electron impact ionisation: Protonation and deuteration of carrier gas

Gas chromatography (GC) is an analytical tool very useful to investigate the composition of gaseous mixtures. However, hydrogen (H2) detection after a GC separation is only possible with a Thermal Conductivity Detector (TCD), a Helium Ionisation Detector (HID) or expensive Atomic Emission Detector (AED). Recently, indirect H2 detection by GC coupled to mass spectrometry (MS) was demonstrated but the mechanism of carrier gas protonation remained unclear. With electron impact as ionisation source of MS and helium (He) as GC carrier gas, H2 is not ionised according the expected Penning ionisation neither according to the Associative ionisation. Rearrangement ionisation (RI) was found to be the main channel for H2 and D2 ionisation under GC-MS conditions used in most of laboratories using GC-MS, leading to the formation of [He−H]+ and [He−D]+ ions.

Immunohistochemical expression of endothelial markers CD31, CD34, von Willebrand Factor and Fli-1 in normal human tissues

Résumé du travail de thèse Introduction : Les différentes cellules endothéliales du lit vasculaire ont de nombreuses similitudes fonctionnelles et morphologiques. Cependant, elles présentent également une importante hétérogénéité structurelle et fonctionnelle qui peut avoir des implications notamment dans l'angiogenèse et le développement des maladies cardio-vasculaires. Peu d'études ont été publiées au sujet de l'expression et de la distribution des marqueurs endothéliaux dans les tissus humain normaux. Objectif : Nous avons étudié l'expression immunohistochimique des marqueurs endothéliaux CD31, CD34, vWF et Fli-1 dans les vaisseaux périphériques du rein, du poumon, de la rate, du foie, du cour et des gros vaisseaux ; incluant l'aorte, la veine cave inférieure, l'artère rénale ainsi que les artères et veines pulmonaires et fémorales. Matériel et méthodes : Les échantillons tissulaires ont été obtenus à partir de matériel d'autopsie et de biopsies. Le matériel a été fixé en formaline et inclus en paraffine. Les coupes de paraffine ont été colorées immunohistochimiquement avec CD31, CD34 et vWF. Les biopsies ont également été colorées immunohistochimiquement avec Fli-1, D2-40 et Lyve-1. Résultats : L'expression immunohistochimique de ces marqueurs est hétérogène dans les différents organes étudiés. Dans le rein, l'endothélium fenêtré des glomérules exprime fortement CD31 et CD34. Par contre, il n'exprime pas ou alors de manière faible et focale vWF. Dans le poumon, les capillaires alvéolaires expriment fortement CD31 et CD34 mais sont habituellement négatifs pour le vWF. L'expression de vWF augmente graduellement avec le calibre vasculaire dans le poumon. Les sinusoïdes de la rate expriment CD31 de manière diffuse mais ils n'expriment pas CD34. Les sinusoïdes du foie expriment CD31 de part et d'autre des lobules. Par contre, CD34 est exprimé seulement dans la région périportale. L'expression de Fli-1 dans les cellules endothéliales est ubiquitaire et ne varie pas suivant le type de vaisseau ou d'organe. Fli-1 est également exprimé dans d'autres types de cellules, essentiellement des lymphocytes. D2-40 est exprimé seulement dans l'endothélium des vaisseaux lymphatiques. L'expression de Lyve-1 dans ce matériel de routine était inconstante et non reproductible. Conclusion : Ces résultats indiquent que l'expression des marqueurs endothéliaux CD31, CD34 et vWF est hétérogène dans le lit vasculaire et qu'elle varie entre différents vaisseaux et différents compartiments anatomiques du même organe. D2-40 ne marque que les cellules endothéliales lymphatiques.

Uso alternativo da grade aradora superpesada na correção da acidez do solo em profundidade e na produção da aveia preta

A máxima eficiência da calagem depende, além da qualidade do material corretivo, de uma incorporação adequada quanto à profundidade e homogeneidade. Diante disto, objetivou-se avaliar o efeito dos modos de incorporação de calcário na produção da aveia preta e na correção da acidez no perfil do solo. Para isto, foi realizado um experimento em um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa, na região do Triângulo Mineiro, em Uberlândia (MG), no período de maio de 1995 a fevereiro de 1996. O delineamento experimental foi em parcelas subdivididas, com as parcelas principais organizadas em blocos, com três repetições. As parcelas foram constituídas pelos modos de incorporação do calcário: grade aradora pesada e grade niveladora GP+GN (14x34"); modo tradicional, com aração (4x26") e grade niveladora A+GN (60x22"); grade aradora superpesada e grade niveladora GSP+GN (14x34"); nas subparcelas, pelas doses de calcário dolomítico, como se segue: D0 = zero de calcário; D1 = dose para elevar V = 70%; D2 = dose para elevar V = 100%, que corresponderam a 0; 6,0 e 9,2tha-1, respectivamente. O modo de incorporação do calcário influiu na eficiência da calagem no perfil do solo. A gradagem pesada não foi adequada para a incorporação do calcário. O arado de disco mais a gradagem niveladora tiveram desempenho satisfatório, atingindo até 0,20m de profundidade. A gradagem superpesada proporcionou maior uniformidade e profundidade de incorporação, com neutralização da acidez do solo até 0,30m de profundidade.