Cytochrome P450 and ABCB1 genetics: association with quetiapine and norquetiapine plasma and cerebrospinal fluid concentrations and with clinical response in patients suffering from schizophrenia. A pilot study.

Variability in response to atypical antipsychotic drugs is due to genetic and environmental factors. Cytochrome P450 (CYP) isoforms are implicated in the metabolism of drugs, while the P-glycoprotein transporter (P-gp), encoded by the ABCB1 gene, may influence both the blood and brain drug concentrations. This study aimed to identify the possible associations of CYP and ABCB1 genetic polymorphisms with quetiapine and norquetiapine plasma and cerebrospinal fluid (CSF) concentrations and with response to treatment. Twenty-two patients with schizophrenia receiving 600 mg of quetiapine daily were genotyped for four CYP isoforms and ABCB1 polymorphisms. Quetiapine and norquetiapine peak plasma and CSF concentrations were measured after 4 weeks of treatment. Stepwise multiple regression analysis revealed that ABCB1 3435C > T (rs1045642), 2677G > T (rs2032582) and 1236C > T (rs1128503) polymorphisms predicted plasma quetiapine concentrations, explaining 41% of the variability (p = 0.001). Furthermore, the ABCB1 polymorphisms predicted 48% (p = 0.024) of the variability of the Δ PANSS total score, with the non-carriers of the 3435TT showing higher changes in the score. These results suggest that ABCB1 genetic polymorphisms may be a predictive marker of quetiapine treatment in schizophrenia.

Molecular phylogenetics of soricid shrews (Mammalia) based on mitochondrial cytochrome b gene sequences: with special reference to the Soricinae

Molecular phylogeny of soricid shrews (Soricidae, Eulipotyphla, Mammalia) based on 1140 bp mitochondrial cytochrome b gene (cytb) sequences was inferred by the maximum likelihood (ML) method. All 13 genera of extant Soricinae and two genera of Crocidurinae were included in the analyses. Anourosorex was phylogenetically distant from the main groupings within Soricinae and Crocidurinae in the ML tree. Thus, it could not be determined to which subfamily Anourosorex should be assigned: Soricinae, Crocidurinae or a new subfamily. Soricinae (excluding Anourosorex) should be divided into four tribes: Neomyini, Notiosoricini, Soricini and Blarinini. However, monophyly of Blarinini was not robust in the present data set. Also, branching orders among tribes of Soricinae and those among genera of Neomyini could not be determined because of insufficient phylogenetic information of the cytb sequences. For water shrews of Neomyini (Chimarrogale, Nectogale and Neomys), monophyly of Neomys and the Chimarrogale-Nectogale group could not be verified, which implies the possibility of multiple origins for the semi-aquatic mode of living among taxa within Neomyini. Episoriculus may contain several separate genera. Blarinella was included in Blarinini not Soricini, based on the cytb sequences, but the confidence level was rather low; hence more phylogenetic information is needed to determine its phylogenetic position. Furthermore, some specific problems of taxonomy of soricid shrews were clarified, for example phylogeny of local populations of Notiosorex crawfordi, Chimarrogale himalayica and Crocidura attenuata.

Crescimento , produção de matéria seca e acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S na parte aérea de mudas de andiroba (Carapa guianensis Aubl.) cultivadas em solo de várzea, em função de diferentes doses de fósforo

Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes doses de fósforo no crescimento e produção de matéria seca e acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S na parte aérea de mudas de andiroba, cultivadas em solo de várzea, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, no Departamento de Ciências do Solo (DCS) da Universidade Federal de Lavras (UFLA). O delineamento utilizado foi em blocos casualizados com cinco repetições e quatro doses de fósforo (0, 150, 300 e 450 mg dm-3 de P). Foram avaliados diâmetro do caule (mm), altura de plantas (cm), matéria seca de raiz, caule, folha e total (g planta-1). A partir dos teores dos elementos, determinou-se o acúmulo dos nutrientes com base na matéria seca. A máxima resposta física da planta de andiroba à adubação fosfatada foi obtida na faixa de 239 a 265 mg dm-3 de P. O máximo acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S foi atingido com as doses de 254; 287,5; 244,5; 254; 241; e 275 mg dm-3 de P, respectivamente. Os elementos em estudo que mais acumularam na parte aérea das mudas de andiroba seguem a seguinte ordem decrescente: N > Ca > K > Mg > S > P.

Albendazole metabolism in patients with neurocysticercosis: antipyrine as a multifunctional marker drug of cytochrome P450

The present study investigates the isoform(s) of cytochrome P450 (CYP) involved in the metabolism of albendazole sulfoxide (ASOX) to albendazole sulfone (ASON) in patients with neurocysticercosis using antipyrine as a multifunctional marker drug. The study was conducted on 11 patients with neurocysticercosis treated with a multiple dose regimen of albendazole for 8 days (5 mg/kg every 8 h). On the 5th day of albendazole treatment, 500 mg antipyrine was administered po. Blood and urine samples were collected up to 72 h after antipyrine administration. Plasma concentrations of (+)-ASOX, (-)-ASOX and ASON were determined by HPLC using a chiral phase column and detection by fluorescence. The apparent clearance (CL/f) of ASON and of the (+) and (-)-ASOX enantiomers were calculated and compared to total antipyrine clearance (CL T) and the clearance for the production of the three major antipyrine metabolites (CLm). A correlation (P<=0.05) was obtained only between the CL T of antipyrine and the CL/f of ASON (r = 0.67). The existence of a correlation suggests the involvement of CYP isoforms common to the metabolism of antipyrine and of ASOX to ASON. Since the CL T of antipyrine is a general measure of CYP enzymes but with a slight to moderate weight toward CYP1A2, we suggest the involvement of this enzyme in ASOX to ASON metabolism in man. The study supports the establishment of a specific marker drug of CYP1A2 in the study of the in vivo metabolism of ASOX to ASON.

Effect of citrate on the redox properties of cytochrome C and its kinetic and binding behaviour with cytochrome oxidase /

Increasing citrate concentration, at constant ionic strength (30 mM) decreases the rate of cytochrome ~ reduction by ascorbate. This effect is also seen at both high (600 mM) and low (19 mM) ionic strengths, and the Kapp for citrate increases with increasing ionic strength. Citrate binds d both ferri -and ferrocytochrome ~, but with a lower affinity for the latter form (Kox . .red d = 2 mM, Kd = 8 mM) as shown by an equilibrium assay with N,N,N',N', Tetramethyl E- phenylenediamine. The reaction of ferricytochrome ~with cyanide is also altered in the presence of citrate: citrate increases the K~PP for cyanide. Column chromatography of cytochrome ~-cytochrome oxidase mixtures shows citrate increases the dissociation constant of the complex. These results are confirmed in kinetic assays for the "loose"site (Km = 20 pM) only. The effect of increasing citrate observable at the "tight" site (Km = 0.25 pM) is on the turnover number and not on the K . These results suggest a mechanism m where anion binding to cytochrome £ at the tight site affects the equilibrium between two forms of cytochrome c bound cytochrome oxidase: an active and an inactive one.

Modulation du cytochrome P450 dans un modèle murin d'insuffisance rénale chronique

Introduction : Les modèles murins sont grandement utilisés dans l’étude des maladies rénales et des pathologies associées. La concentration de la créatinine sérique est un bon indicateur de la filtration glomérulaire et en présence d’insuffisance rénale chronique (IRC), les concentrations de créatinine sérique (et la clairance) reflètent la sévérité de l’IRC. De plus, il a été démontré que l’IRC modifie le métabolisme des médicaments en diminuant l’activité et l’expression des enzymes hépatiques du cytochrome P450 (CYP450). Afin d’étudier la modulation du P450 par l’IRC avec un modèle murin et de confirmer nos résultats chez le rat, nous devons 1) développer un modèle d’IRC chez la souris, 2) mettre au point une technique de dosage des marqueurs de l’IRC et, 3) évaluer l’expression protéique du CYP450 en présence IRC. Matériel et Méthode : Trois modèles chirurgicaux d’IRC chez la souris ont été développés. Une méthode du dosage de la créatinine par chromatographie liquide à haute performance (CLHP) a été mise au point chez la souris et l’expression protéique du P450 a été mesurée par immunobuvardage de type Western. Résultats : Plusieurs paramètres de CLHP comme le pH, la concentration et le débit de la phase mobile modifient le pic d’élution et le temps de rétention de la créatinine. Concernant le modèle expérimental, on observe une perte de poids et une augmentation de la concentration plasmatique de la créatinine chez les souris avec une IRC. De plus, l’expression protéique de plusieurs isoformes du cytochrome P450 est modulée par l’IRC. Nous observons une diminution du CYP 2D de 42% (p < 0,01), du CYP 3A11 de 60% et du CYP 1A de 37% (p <0,01) par rapport aux souris témoins. On ne dénote aucun changement significatif au niveau de l’isoforme 2E1. Conclusion : Il est possible d’induire une insuffisance rénale chronique chez la souris suite à une néphrectomie. La technique de dosage de la créatinine par CLHP est précise et exacte et permet de caractériser la sévérité de l’IRC chez la souris. L’expression protéique du CYP450 est régulée à la baisse dans le foie des souris atteintes d’IRC.

Influence du chondroïtine sulfate (CS) sur l’activité et l’expression de plusieurs isoformes du cytochrome P450 et de la NADPH P450 réductase

Le CS fait partie de la famille des SYSADOA (SYmptomatic Slow Acting Drugs for OsteoArthritis) et est utilisé par les patients avec de l’ostéoarthrose de façon chronique pour ses propriétés anti-inflammatoires. Étant donné que ces patients reçoivent d’autres médicaments, il était intéressant de documenter les effets du CS sur le cytochrome P450 et la NADPH-réductase (NADPH). Pour cette étude, deux modèles ont été utilisés: des lapins témoins (LT) et des lapins avec une réaction inflammatoire (LRI) afin de diminuer l’activité et l’expression du CYP. Six groupes contenant chacun cinq lapins ont été utilisés: un groupe sans CS et deux groupes qui ont pris oralement dans l’eau approximativement 20.5 mg/kg/jour de CS pendant 20 et 30 jours; les lapins des trois groupes restants ont pris du CS comme décrit plus haut, mais ont reçu 5 ml sous-cutanées de térébenthine afin de produire une réaction inflammatoire aseptique (RIA) deux jours avant leur sacrifice, c’est-à-dire aux jours -2, 18 et 28. Les hépatocytes ont été isolés pour évaluer l’activité et l’expression du CYP3A6, CYP1A2 et NADPH et aussi le ARNm de ces protéines. In vitro, nous avons étudié l’effet de différentes concentrations de CS-disaccharides sulfatés, 4S, 6S, et 4,6S de CS, sur l’activité et l’expression du CYP1A2 et du CYP3A6. Pour documenter la présence de la réaction inflammatoire, nous avons mesure les mucoprotéines, dans le sérum des lapins avec une réaction inflammatoire. Aussi nous avons mesuré la présence de l’oxide nitrique (NO) chez les hépatocytes de lapins contrôles et chez les hépatocytes des lapins avec une réaction inflammatoire. La translocation nucléaire du NF-κB a été etudiée par fluorescence chez les hépatocytes. Par comparaison aux lapins témoins, l’administration du CS pendant 20 et 30 jours n’affecte pas l’activité du CYP3A6 et du CYP1A2. La RIA a augmenté les mucoprotéines à 95,1±5,7 vs 8,4±1,6 mg/dl dans les lapins témoins (p<0,05). La RIA a diminué l’activité du CYP3A6 de 62% et l’activité du CYP 1A2 de 54%. Le CS n’empêché pas la diminution du CYP1A2 produite par la RIA. Par ailleurs, le CS n’affecte pas l’activité ni l’expression de la NADPH. La translocation nucléaire de NF-κB a été empêche par l’administration chronique de CS aux lapins avec RIA; en plus, la concentration de l’oxide nitrique n’a pas démontré une augmentation en présence de CS; par contre, CS n’empêche pas l’augmentation des séromucoïdes. Au contraire, CS affecte la diminution du CYP3A6 en fonction de temps et secondaire à la RIA. Dans ce group, CS a rétabli le niveau des protéines du CYP3A6 observé dans le group de lapins témoins. Pourtant cette croissance été independante de mRNA qui garde un niveau trés bas. Le plus remarcable a été la manière dont CS a augmenté la protéine du CYP3A6, sans avoir rétabli l’activité de cet isoforme. Finalement, in vitro, CS et ses trois disaccharides sulfatés (4S, 6S et 4,6S) n’affectent ni l’activité ni l’expression de CYP1A2, CYP3A6 et de la NADPH. En conclusion, l’administration chronique de CS n’affecte pas l’activité ni l’expression du CYP1A2, ou la diminution du CYP1A2 produite par la réaction inflammatoire. Le CS n’affecte pas l’activité ni l’expression du NADPH. Cependant, CS empêche la diminution du CYP3A6 en fonction de temps et secondaire à la RIA.

Prédiction des impacts pharmacocinétiques des interactions médicamenteuses impliquant des CYP3A et les glycoprotéines-P : développement de modèles physiologiques et analyse de sensibilité

Les propriétés pharmacocinétiques d’un nouveau médicament et les risques d’interactions médicamenteuses doivent être investigués très tôt dans le processus de recherche et développement. L’objectif principal de cette thèse était de concevoir des approches prédictives de modélisation du devenir du médicament dans l’organisme en présence et en absence de modulation d’activité métabolique et de transport. Le premier volet de recherche consistait à intégrer dans un modèle pharmacocinétique à base physiologique (PBPK), le transport d’efflux membranaire gouverné par les glycoprotéines-P (P-gp) dans le cœur et le cerveau. Cette approche, basée sur des extrapolations in vitro-in vivo, a permis de prédire la distribution tissulaire de la dompéridone chez des souris normales et des souris déficientes pour les gènes codant pour la P-gp. Le modèle a confirmé le rôle protecteur des P-gp au niveau cérébral, et a suggéré un rôle négligeable des P-gp dans la distribution tissulaire cardiaque pour la dompéridone. Le deuxième volet de cette recherche était de procéder à l’analyse de sensibilité globale (ASG) du modèle PBPK précédemment développé, afin d’identifier les paramètres importants impliqués dans la variabilité des prédictions, tout en tenant compte des corrélations entre les paramètres physiologiques. Les paramètres importants ont été identifiés et étaient principalement les paramètres limitants des mécanismes de transport à travers la membrane capillaire. Le dernier volet du projet doctoral consistait à développer un modèle PBPK apte à prédire les profils plasmatiques et paramètres pharmacocinétiques de substrats de CYP3A administrés par voie orale à des volontaires sains, et de quantifier l’impact d’interactions médicamenteuses métaboliques (IMM) sur la pharmacocinétique de ces substrats. Les prédictions des profils plasmatiques et des paramètres pharmacocinétiques des substrats des CYP3A ont été très comparables à ceux mesurés lors d’études cliniques. Quelques écarts ont été observés entre les prédictions et les profils plasmatiques cliniques mesurés lors d’IMM. Cependant, l’impact de ces inhibitions sur les paramètres pharmacocinétiques des substrats étudiés et l’effet inhibiteur des furanocoumarins contenus dans le jus de pamplemousse ont été prédits dans un intervalle d’erreur très acceptable. Ces travaux ont contribué à démontrer la capacité des modèles PBPK à prédire les impacts pharmacocinétiques des interactions médicamenteuses avec une précision acceptable et prometteuse.

Effet de l’insuffisance rénale chronique sur les enzymes du cytochrome P450 dans le cerveau de rat

Introduction: Nous avons déjà montré que l’insuffisance rénale chronique (IRC) entraîne une régulation négative du cytochrome P450 (CYP450) dans le foie et l’intestin de rat. La présente étude cherche à déterminer l’effet de l’IRC sur l’expression des enzymes du CYP450 dans le cerveau de rat. L’expression génique, protéique ainsi que l’activité des isoenzymes du CYP450 ont été analysées dans différentes régions du cerveau (hippocampe, cervelet, cortex et parenchyme cérébral) afin de déterminer l’effet de l’insuffisance rénale chronique sur le métabolisme cérébral des médicaments par le CYP450. Méthodes: Le cerveau entier de rats atteints d’IRC (induite par une néphrectomie sub-totale 5/6) et de rats témoins (laparotomie blanche) a été disséqué en 4 parties (cortex, cervelet, hippocampe et parenchyme cérébral). L’expression protéique et celle de l’ARNm des isoformes 1A, 2C11, 2D, 3A et 4A du cytochrome P450 a été étudiée respectivement par immunobuvardage de type Western et PCR en Temps Réel. L’activité du CYP3A a été mesurée par le métabolisme du DFB en DFH sur des préparations de microsomes de cerveau. Une technique de culture cellulaire d’astrocytes a été mise au point et a permis d’évaluer l’expression des enzymes dans ces cellules suite à l’incubation des astrocytes avec le sérum de rats atteints d’insuffisance rénale chronique. Résultats: Chez les rats atteints d’IRC, les niveaux géniques de CYP1A, 2C et 3A sont diminués d’au moins 40% (p < 0,05) dans presque toutes les parties étudiées. Les niveaux d’ARNm du CYP2D demeurent inchangés. De plus, une diminution significative d’au moins 45% (p < 0,05) de l’expression protéique des CYP1A, 2C et 3A est observée dans presque toutes les structures étudiées. L’activité enzymatique de CYP3A est diminuée significativement dans le cerveau de rats IRC, ainsi que l’expression des enzymes du CYP2C11 dans les astrocytes en culture lorsqu’incubés avec du sérum de rat urémique. Conclusions: Ces études démontrent que le cerveau est également affecté par l’IRC. Ceci se traduit par une diminution de l’expression protéique, génique, ainsi que de l’activité des enzymes du CYP450. Cette diminution pourrait expliquer une augmentation des effets secondaires dans le système nerveux central en IRC.

Microtubule disrupting N-phenyl-N’-(2-chloroethyl) ureas display anticancer activity on cell adhesion, P-glycoprotein and BCL-2-mediated drug resistance.

Objective: Our research program has focused on the development of promising, soft alkylating N-phenyl-N’-(2-chloroethyl)urea (CEU) compounds which acylate the glutamic acid-198 of β-tubulin, near the binding site of colchicum alkaloids. CEUs inhibit the motility of cancerous cells in vitro and, interestingly, exhibit antiangiogenic and anticancer activity in vivo. Mitotic arrest induced by microtubule-interfering agents such as CEUs remains the major mechanism of their anticancer activity, leading to apoptosis. However, we recently demonstrated that microtubule disruption by CEUs and other common antimicrotubule agents greatly alters the integrity and organization of microtubule-associated structures, the focal adhesion contact, thereby initiating anoikis, an apoptosis-like cell death mechanism caused by the loss of cell contact with the extracellular matrix. Methods: To ascertain the activated signaling pathway profile of CEUs, flow cytometry, Western blot, immunohistochemistry and transfection experiments were performed. Wound-healing and chick embryo assays were carried out to evaluate the antiangiogenic potency of CEUs. Results: CEU-induced apoptosis involved early cell cycle arrest in G2/M and increased level of CDK1/cycline B proteins. These signaling events were followed by the specific activation of the intrinsic apoptosis pathway, involving loss of mitochondrial membrane potential (Δψm) and ROS production, cytochrome c release from mitochondria, caspase activation, AIF nuclear translocation, PARP cleavage and nuclear fragmentation. CEUs maintained their efficacy on cells plated on pro-survival extracellular matrices or exhibiting overexpression of P-glycoprotein or the anti-apoptotic protein Bcl-2. Conclusion: Our results suggest that CEUs represent a promising new class of antimicrotubule, antiangiogenic and pro-anoikis agents.

De Bruegel a la Play : un viaje de 450 años a través de los juegos infantiles.

Resumen tomado de la publicación. Monográfico con el título: Estándares de aprendizaje

Percepci??n de los alumnos de educaci??n primaria y secundaria sobre la materia "educaci??n para la ciudadan??a", en centros p??blicos y concertados de la ciudad de Salamanca

Resumen basado en el de la publicaci??n

Estudio evaluativo de la formaci??n TIC del profesorado de los colegios p??blicos rurales (CPR) de la comunidad aut??noma andaluza

Resumen basado en el de la publicaci??n