Cardiovascular effects of the intracerebroventricular injection of adrenomedullin: roles of the peripheral vasopressin and central cholinergic systems

Our objective was to investigate in conscious Sprague-Dawley (6-8 weeks, 250-300 g) female rats (N = 7 in each group) the effects of intracerebroventricularly (icv) injected adrenomedullin (ADM) on blood pressure and heart rate (HR), and to determine if ADM and calcitonin gene-related peptide (CGRP) receptors, peripheral V1 receptors or the central cholinergic system play roles in these cardiovascular effects. Blood pressure and HR were observed before and for 30 min following drug injections. The following results were obtained: 1) icv ADM (750 ng/10 µL) caused an increase in both blood pressure and HR (DMAP = 11.8 ± 2.3 mmHg and ΔHR = 39.7 ± 4.8 bpm). 2) Pretreatment with a CGRP receptor antagonist (CGRP8-37) and ADM receptor antagonist (ADM22-52) blocked the effect of central ADM on blood pressure and HR. 3) The nicotinic receptor antagonist mecamylamine (25 µg/10 µL, icv) and the muscarinic receptor antagonist atropine (5 µg/10 µL, icv) prevented the stimulating effect of ADM on blood pressure. The effect of ADM on HR was blocked only by atropine (5 µg/10 µL, icv). 4) The V1 receptor antagonist [β-mercapto-β-β-cyclopentamethylenepropionyl¹, O-me-Tyr²,Arg8]-vasopressin (V2255; 10 µg/kg), that was applied intravenously, prevented the effect of ADM on blood pressure and HR. This is the first study reporting the role of specific ADM and CGRP receptors, especially the role of nicotinic and muscarinic central cholinergic receptors and the role of peripheral V1 receptors in the increasing effects of icv ADM on blood pressure and HR.

Contrasting effects of nitric oxide and corticotropin- releasing factor within the dorsal periaqueductal gray on defensive behavior and nociception in mice

The anxiogenic and antinociceptive effects produced by glutamate N-methyl-D-aspartate receptor activation within the dorsal periaqueductal gray (dPAG) matter have been related to nitric oxide (NO) production, since injection of NO synthase (NOS) inhibitors reverses these effects. dPAG corticotropin-releasing factor receptor (CRFr) activation also induces anxiety-like behavior and antinociception, which, in turn, are selectively blocked by local infusion of the CRF type 1 receptor (CRFr1) antagonist, NBI 27914 [5-chloro-4-(N-(cyclopropyl)methyl-N-propylamino)-2-methyl-6-(2,4,6-trichlorophenyl)aminopyridine]. Here, we determined whether i) the blockade of the dPAG by CRFr1 attenuates the anxiogenic/antinociceptive effects induced by local infusion of the NO donor, NOC-9 [6-(2-hydroxy-1-methyl-2-nitrosohydrazino)-N-methyl-1-hexanamine], and ii) the anxiogenic/antinociceptive effects induced by intra-dPAG CRF are prevented by local infusion of Nω-propyl-L-arginine (NPLA), a neuronal NOS inhibitor, in mice. Male Swiss mice (12 weeks old, 25-35 g, N = 8-14/group) were stereotaxically implanted with a 7-mm cannula aimed at the dPAG. Intra-dPAG NOC-9 (75 nmol) produced defensive-like behavior (jumping and running) and antinociception (assessed by the formalin test). Both effects were reversed by prior local infusion of NBI 27914 (2 nmol). Conversely, intra-dPAG NPLA (0.4 nmol) did not modify the anxiogenic/antinociceptive effects of CRF (150 pmol). These results suggest that CRFr1 plays an important role in the defensive behavior and antinociception produced by NO within the dPAG. In contrast, the anxiogenic and antinociceptive effects produced by intra-dPAG CRF are not related to NO synthesis in this limbic midbrain structure.

Methylmercury inhibits prolactin release in a cell line of pituitary origin

Heavy metals, such as methylmercury, are key environmental pollutants that easily reach human beings by bioaccumulation through the food chain. Several reports have demonstrated that endocrine organs, and especially the pituitary gland, are potential targets for mercury accumulation; however, the effects on the regulation of hormonal release are unclear. It has been suggested that serum prolactin could represent a biomarker of heavy metal exposure. The aim of this study was to evaluate the effect of methylmercury on prolactin release and the role of the nitrergic system using prolactin secretory cells (the mammosomatotroph cell line, GH3B6). Exposure to methylmercury (0-100 μM) was cytotoxic in a time- and concentration-dependent manner, with an LC50 higher than described for cells of neuronal origin, suggesting GH3B6 cells have a relative resistance. Methylmercury (at exposures as low as 1 μM for 2 h) also decreased prolactin release. Interestingly, inhibition of nitric oxide synthase by N-nitro-L-arginine completely prevented the decrease in prolactin release without acute neurotoxic effects of methylmercury. These data indicate that the decrease in prolactin production occurs via activation of the nitrergic system and is an early effect of methylmercury in cells of pituitary origin.

Flow injection analysis (FIA) determination of lead by hydride generation in banded coral skeletons /

A flow injection hydride generation direct current plasma atomic emission spectrometric (FI-HG-DCP-AES) method was developed for the determination of lead at ng.ml-l level. Potassium ferricyanide (K3Fe(CN)6) was used along with sodium tetrahydroborate(III) (NaBH4) to produce plumbane (PbH4) in an acid medium. The design of a gas-liquid separator (hydride generator) was tested and the parameters of the flow injection system were optimized to achieve a good detection limit and sample throughput. The technique developed gave a detection limit of 0.7 ng.ml-l(3ob). The precision at 20 ng.ml"* level was 1.6 % RSD with 1 1 measurements (n=l 1). Volume of sample loop was 500 |J.l. A sample throughput of 120 h"^ was achieved. The transition elements, Fe(II), FeOH), Cd(n), Co(II), Mn(n), Ni(II) and Zn(n) do not interfere in this method but 1 mg,l'l Cu(II) will suppress 50 % of the signal from a sample containing 20 ng.ml'l Pb. This method was successfully applied to determine lead in a calcium carbonate (CaC03) matrix of banded coral skeletons from Si-Chang Island in Thailand.

Endothelin-1 and H2O2-induced signaling in vascular smooth muscle cells : modulation by CaMKII and Nitric oxide

L’endothéline-1 (ET-1) est un peptide vasoactif extrêmement puissant qui possède une forte activité mitogénique dans les cellules du muscle lisse vasculaire (VSMCs). Il a été démontré que l’ET-1 est impliquée dans plusieurs maladies cardio-vasculaires, comme l’athérosclérose, l'hypertension, la resténose après l'angioplastie, l’insuffisance cardiaque et l'arythmie. L’ET-1 exerce ses effets via plusieurs voies de signalisation qui incluent le Ca2+, les protéines kinases activées par les mitogènes (MAPKs) y compris les kinases régulées par les signaux extracellulaires (ERK1/2) et la voie de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI-3K)/protein kinase B (PKB). Plusieurs études ont démontré que les dérivés réactifs de l'oxygène (ROS) peuvent jouer un rôle important dans la signalisation d’ERK1/2 et de PKB induite par plusieurs facteurs de croissance et hormones. Nous avons précédemment montré que l'ET-1 produit des ROS qui agissent comme médiateur de la signalisation cellulaire induite par l’ET-1. Le peroxyde d’hydrogène (H2O2), une molécule qui appartient à la famille des ROS, peut activer les voies de la MAPK et de la PKB dans les VSMCs. Par ailleurs, nos résultats suggèrent également que le Ca2+ et la calmoduline (CaM) sont essentiels pour la phosphorylation d’ERK1/2, de p38 et de PKB induite par le H2O2 dans les VSMCs. La Ca2+/CaM-dependent protein kinases II (CaMKII) est une sérine/thréonine protéine kinase multifonctionnelle activée par le Ca2+/CaM. Il a été montré que la CaMKII est impliquée dans les voies de signalisation induite par le H2O2 dans les cellules endothéliales. Cependant, le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de la proline-rich tyrosine kinase 2 (Pyk2) induite par l’ET-1 et le H2O2, de même que son rôle dans l’effet hypertrophique et prolifératif de l’ET-1 dans les VSMCs demeure inexploré. Le monoxyde d’azote (NO) est une molécule vasoactive impliquée dans la régulation de plusieurs réponses hormonales. Le NO peut moduler la signalisation contrôlant la croissance cellulaire induite par plusieurs agonistes d’où son rôle protecteur dans le système vasculaire. Des études ont montré que le NO peut inhiber la voie de Ras/Raf/ERK1/2 et la voie de PKB induite par le facteur de croissance endothélial (EGF) et l’angiotensine II (Ang II). Beaucoup d’autres travaux ont mis en évidence un cross-talk entre les voies de signalisation activées par l’ET-1 et le NO. La capacité du NO à inhiber la signalisation intracellulaire induite par l’ET-1 dans les VSMCs demeure inconnue. Le travail présenté dans cette thèse vise à déterminer le rôle du système Ca2+-CaM-CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 et le H2O2 ainsi que son rôle dans la croissance et la prolifération cellulaire induites par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également testé le rôle du NO dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 ainsi que la synthèse protéique induite par l’ET-1. Dans la première partie de notre étude, nous avons examiné le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs en utilisant trois approches différentes i.e. l'usage d'inhibiteurs pharmacologiques, un peptide auto-inhibiteur de la CaMKII (CaMKII AIP) et la technique de siRNA. Nous avons démontré que la CaMKII est impliquée dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Des études précédentes ont montré à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques comme le KN-93 que l'Ang II et les agents induisant une augmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire comme l’ionomycine, provoquent la phosphorylation d’ERK1/2 via la CaM dans les VSMCs. Cependant, en utilisant différentes approches, nos études ont montré pour la première fois une implication de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également rapporté pour la première fois, un rôle crucial de la CaMKII dans la pathophysiologie vasculaire associée à l’ET-1 puisque l’activation de la CaMKII joue un rôle important dans l’hypertrophie et la croissance cellulaire. Dans la deuxième partie, à la lumière des études précédentes qui montraient que les ROS agissent comme médiateurs de la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs, nous avons examiné si la CaMKII est également impliquée dans l’activation des voies d’ERK1/2 et de PKB induite par le H2O2. En utilisant des approches pharmacologiques et moléculaires, nous avons montré, comme pour l’ET-1, que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par le H2O2. Nous avons précédemment montré que la transactivation du récepteur de type I de l’insulin-like growth factor (IGF-1R) est nécessaire à l’activation de PKB induite par le H2O2. Pour cette raison, nous avons examiné l'effet de l'inhibition de la CaMKII par l’inhibiteur pharmacologique ou par le knock-down de la CaMKII sur la phosphorylation d’IGF-1R induite par le H2O2. Les résultats démontrent que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et d’IGF-1R induite par le H2O2. Dans la troisième partie de notre étude, nous avons également examiné le mécanisme moléculaire par lequel le NO exerce ses effets anti-mitogéniques et anti-hypertrophiques dans la signalisation induite par l’ET-1. En testant l'effet de deux différents donneurs de NO (S-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP), sodium nitroprusside (SNP)) et un inhibiteur de NO synthase, le N (G)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1, nous avons observé que le NO a un effet inhibiteur sur la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Par ailleurs, le 8-Br-GMPc, un analogue du GMPc, a un effet similaire à celui des deux donneurs du NO, tandis que l’oxadiazole quinoxaline (ODQ), un inhibiteur de la guanylate cyclase soluble, inverse l'effet inhibiteur du NO. Nous concluons que le NO diminue la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 d’une manière dépendante du GMPc. Le NO inhibe aussi les effets hypertrophiques de l’ET-1 puisque le traitement avec le SNAP diminue la synthèse des protéines induite par l’ET-1. En résumé, les études présentées dans cette thèse démontrent que l’ET-1 et le H2O2 sont des activateurs de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 dans les VSMCs et que la CaMKII s’avère nécessaire pour ce processus, en agissant en amont de l’activation de IGF-1R induite par le H2O2 dans les VSMCs. Elles montrent également que le NO inhibe la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1. Enfin, nos travaux suggèrent aussi que l’activation de la CaMKII stimule la synthèse des protéines et de l’ADN induites par l’ET-1 alors que le NO inhibe la synthèse des protéines induite par ET-1. Mots clés: Endothéline ; Peroxyde d'hydrogène ; CaMKII ; Monoxyde d’azote ; Système vasculaire ; PKB; ERK1/2; IGF-1R; Hypertrophie.

A proteome-wide strategy reveals a novel mechanism of control of cell cycle progression through modulation of cyclin mRNA stability

La quantité de données générée dans le cadre d'étude à grande échelle du réseau d'interaction protéine-protéine dépasse notre capacité à les analyser et à comprendre leur sens; d'une part, par leur complexité et leur volume, et d'un autre part, par la qualité du jeu de donnée produit qui semble bondé de faux positifs et de faux négatifs. Cette dissertation décrit une nouvelle méthode de criblage des interactions physique entre protéines à haut débit chez Saccharomyces cerevisiae, la complémentation de fragments protéiques (PCA). Cette approche est accomplie dans des cellules intactes dans les conditions natives des protéines; sous leur promoteur endogène et dans le respect des contextes de modifications post-traductionnelles et de localisations subcellulaires. Une application biologique de cette méthode a permis de démontrer la capacité de ce système rapporteur à répondre aux questions d'adaptation cellulaire à des stress, comme la famine en nutriments et un traitement à une drogue. Dans le premier chapitre de cette dissertation, nous avons présenté un criblage des paires d'interactions entre les protéines résultant des quelques 6000 cadres de lecture de Saccharomyces cerevisiae. Nous avons identifié 2770 interactions entre 1124 protéines. Nous avons estimé la qualité de notre criblage en le comparant à d'autres banques d'interaction. Nous avons réalisé que la majorité de nos interactions sont nouvelles, alors que le chevauchement avec les données des autres méthodes est large. Nous avons pris cette opportunité pour caractériser les facteurs déterminants dans la détection d'une interaction par PCA. Nous avons remarqué que notre approche est sous une contrainte stérique provenant de la nécessité des fragments rapporteurs à pouvoir se rejoindre dans l'espace cellulaire afin de récupérer l'activité observable de la sonde d'interaction. L'intégration de nos résultats aux connaissances des dynamiques de régulations génétiques et des modifications protéiques nous dirigera vers une meilleure compréhension des processus cellulaires complexes orchestrés aux niveaux moléculaires et structuraux dans les cellules vivantes. Nous avons appliqué notre méthode aux réarrangements dynamiques opérant durant l'adaptation de la cellule à des stress, comme la famine en nutriments et le traitement à une drogue. Cette investigation fait le détail de notre second chapitre. Nous avons déterminé de cette manière que l'équilibre entre les formes phosphorylées et déphosphorylées de l'arginine méthyltransférase de Saccharomyces cerevisiae, Hmt1, régulait du même coup sont assemblage en hexamère et son activité enzymatique. L'activité d'Hmt1 a directement un impact dans la progression du cycle cellulaire durant un stress, stabilisant les transcrits de CLB2 et permettant la synthèse de Cln3p. Nous avons utilisé notre criblage afin de déterminer les régulateurs de la phosphorylation d'Hmt1 dans un contexte de traitement à la rapamycin, un inhibiteur de la kinase cible de la rapamycin (TOR). Nous avons identifié la sous-unité catalytique de la phosphatase PP2a, Pph22, activé par l'inhibition de la kinase TOR et la kinase Dbf2, activé durant l'entrée en mitose de la cellule, comme la phosphatase et la kinase responsable de la modification d'Hmt1 et de ses fonctions de régulations dans le cycle cellulaire. Cette approche peut être généralisée afin d'identifier et de lier mécanistiquement les gènes, incluant ceux n'ayant aucune fonction connue, à tout processus cellulaire, comme les mécanismes régulant l'ARNm.

Pro-inflammatory and angiogenic activities of VEGF and angiopoietins in murine sponge/Matrigel model

La dérégulation de la formation et l'intégrité des vaisseaux sanguins peut conduire à un état pathologique tel qu’observé dans de nombreuses maladies ischémiques telles que: la croissance de tumeur solide, l’arthrite rhumatoïde, le psoriasis, les rétinopathies et l'athérosclérose. Par conséquent, la possibilité de moduler l'angiogenèse régionale chez les patients souffrant d'ischémie est cliniquement pertinente. Un élément clé dans l'induction de l'angiogenèse pathologique est une inflammation qui précède et accompagne la formation des nouveaux vaisseaux. Ce phénomène est démontré par l'augmentation de la perméabilité vasculaire et le recrutement de monocytes/ macrophages et cellules polynucléaires (neutrophiles). En collaboration avec d'autres groupes, nous avons montré que différents facteurs de croissance tels que le facteur de croissance endothélial vasculaire et les angiopoïétines peuvent non seulement promouvoir l'angiogenèse mais aussi induire diverses étapes connexes au processus de la réaction inflammatoire, y compris la synthèse et la libération des médiateurs inflammatoires et la migration des neutrophiles. Les objectifs de notre étude étaient d'adresser si le vascular endothelial growth factor (VEGF) et les angiopoïétines (Ang1 et Ang2) sont capables de promouvoir la formation des nouveaux vaisseaux sanguins au fil du temps et d'identifier la présence de différentes cellules inflammatoires dans ce processus. Des éponges d'alcool polyvinylique stérilisées et imbibées de Matrigel appauvri en facteur de croissance (contenant PBS, VEGF, Ang1 ou Ang2 (200 ng/200 μl)) ont été insérées sous la peau de souris C57/Bl6 anesthésiées. Les éponges ont ensuite été retirées aux jours 4, 7, 14 ou 21 après la procédure pour des analyses histologiques, immunohistologiques et cytométriques. La formation des nouveaux vaisseaux a été validée par la coloration au Trichrome de Masson et des analyses histologiques et immunohistologiques contre les cellules endothéliales (anti-CD31). De plus, la maturation des vaisseaux a été démontrée par la coloration séquentielle contre les cellules endothéliales (anti-CD31) et musculaires lisses (anti-alpha-actine). Nous avons effectué la même procédure pour caractériser le recrutement de neutrophiles (anti-MPO), et de macrophages (anti-F4/80). Afin de mieux délimiter la présence de différents sous-ensembles de leucocytes recrutés dans les éponges, nous avons utilisé une technique de cytométrie en flux sur des préparations de cellules isolées à partir de ces éponges. Nous avons observé que le VEGF et les angiopoïétines favorisent le recrutement de cellules endothéliales et la formation de nouveaux vaisseaux plus rapidement qu’en présence de PBS. Une fois formé au jour 7, ces nouveaux vaisseaux restent stables en nombre, et ne subissent pas une réorganisation importante de leur surface. Ces vaisseaux maturent grâce au recrutement et au recouvrement par les cellules musculaires lisses des néovaisseaux. En outre, le microenvironnement angiogénique est composé de cellules inflammatoires, principalement de neutrophiles, macrophages et quelques cellules de type B et T. Donc, le VEGF, l’Ang1 et l’Ang2 induisent séparément la formation et la stabilisation de nouveaux vaisseaux sanguins, ainsi que le recrutement de cellules inflammatoires avec des puissances différentes et une action temps-dépendante dans un modèle d’éponge/Matrigel.

Trombosis asociada a cateter venoso central en pediatría de la Fundación Cardioinfantil julio 2013 a julio 2015

La trombosis relacionada al uso del catéter es un problema que cobra cada vez mayor importancia. Se han descrito factores de riesgo para su presentación en la población pediátrica pero aún no se han realizado estudios en nuestro medio. Objetivo: Determinar los factores de riesgo y la prevalencia de la trombosis asociada a catéter venoso central en los pacientes pediátricos de la Fundación Cardioinfantil hospitalizados durante el periodo comprendido entre Julio 2013 a Julio 2015. Metodología: Se realizó un estudio de corte transversal de asociación. Se incluyeron pacientes clasificados en 4 grupos: trombosis y catéter, trombosis sin catéter, catéter sin trombosis y sin trombosis ni catéter. Se estimaron OR como medidas de asociación utilizando el estadístico mantel haenszel. Resultados: En total se incluyeron 221 pacientes. La prevalencia de la trombosis y uso del catéter fue del 22%. La edad inferior a los 36 meses (OR 2,27 IC95% 1,16-4,44,p<0.001), profilaxis antitrombótica (OR 34,4 IC95% 4,18-282,92, p<0.01), hospitalización en la UCI (OR 3,82, IC95% 1,69-8,65, p<0.001) y el tiempo de hospitalización (OR 16,83 IC95% 7,8-36,27, p<0.001) están asociadas con un mayor riesgo de presentación de la trombosis. Conclusión: La edad, hospitalización en UCI, uso de profilaxis antitrombótica y el tiempo de hospitalización son factores de riesgo que estan relacionados con la presentación de la trombosis en pacientes con cateter.

Meteorology, air quality, and health in London: the ClearfLo project

The ClearfLo project provides integrated measurements of the meteorology, composition and particulate loading of London's urban atmosphere to improve predictive capability for air quality. Air quality and heat are strong health drivers and their accurate assessment and forecast are important in densely populated urban areas. However, the sources and processes leading to high concentrations of main pollutants such as ozone, nitrogen dioxide, and fine and coarse particulate matter in complex urban areas are not fully understood, limiting our ability to forecast air quality accurately. This paper introduces the ClearfLo project's interdisciplinary approach to investigate the processes leading to poor air quality and elevated temperatures. Within ClearfLo (www.clearflo.ac.uk), a large multi-institutional project funded by the UK Natural Environment Research Council (NERC), integrated measurements of meteorology, gaseous and particulate composition/loading within London's atmosphere were undertaken to understand the processes underlying poor air quality. Long-term measurement infrastructure installed at multiple levels (street and elevated), and at urban background, kerbside and rural locations were complemented with high-resolution numerical atmospheric simulations . Combining these (measurement/modeling) enhances understanding of seasonal variations in meteorology and composition together with the controlling processes. Two intensive observation periods (winter 2012 and summer Olympics 2012) focus upon the vertical structure and evolution of the urban boundary layer, chemical controls on nitrogen dioxide and ozone production, in particular the role of volatile organic compounds, and processes controlling the evolution, size, distribution and composition of particulate matter. The paper shows that mixing heights are deeper over London than in the rural surroundings and the seasonality of the urban boundary layer evolution controls when concentrations peak. The composition also reflects the seasonality of sources such as domestic burning and biogenic emissions.

Advanced source apportionment of size-resolved trace elements at multiple sites in London during winter

Trace element measurements in PM10–2.5, PM2.5–1.0 and PM1.0–0.3 aerosol were performed with 2 h time resolution at kerbside, urban background and rural sites during the ClearfLo winter 2012 campaign in London. The environment-dependent variability of emissions was characterized using the Multilinear Engine implementation of the positive matrix factorization model, conducted on data sets comprising all three sites but segregated by size. Combining the sites enabled separation of sources with high temporal covariance but significant spatial variability. Separation of sizes improved source resolution by preventing sources occurring in only a single size fraction from having too small a contribution for the model to resolve. Anchor profiles were retrieved internally by analysing data subsets, and these profiles were used in the analyses of the complete data sets of all sites for enhanced source apportionment. A total of nine different factors were resolved (notable elements in brackets): in PM10–2.5, brake wear (Cu, Zr, Sb, Ba), other traffic-related (Fe), resuspended dust (Si, Ca), sea/road salt (Cl), aged sea salt (Na, Mg) and industrial (Cr, Ni); in PM2.5–1.0, brake wear, other traffic-related, resuspended dust, sea/road salt, aged sea salt and S-rich (S); and in PM1.0–0.3, traffic-related (Fe, Cu, Zr, Sb, Ba), resuspended dust, sea/road salt, aged sea salt, reacted Cl (Cl), S-rich and solid fuel (K, Pb). Human activities enhance the kerb-to-rural concentration gradients of coarse aged sea salt, typically considered to have a natural source, by 1.7–2.2. These site-dependent concentration differences reflect the effect of local resuspension processes in London. The anthropogenically influenced factors traffic (brake wear and other traffic-related processes), dust and sea/road salt provide further kerb-to-rural concentration enhancements by direct source emissions by a factor of 3.5–12.7. The traffic and dust factors are mainly emitted in PM10–2.5 and show strong diurnal variations with concentrations up to 4 times higher during rush hour than during night-time. Regionally influenced S-rich and solid fuel factors, occurring primarily in PM1.0–0.3, have negligible resuspension influences, and concentrations are similar throughout the day and across the regions.

Kerb and urban increment of highly time-resolved trace elements in PM10, PM2.5 and PM1.0 winter aerosol in London during ClearfLo 2012

Ambient concentrations of trace elements with 2 h time resolution were measured in PM10–2.5, PM2.5–1.0 and PM1.0–0.3 size ranges at kerbside, urban background and rural sites in London during winter 2012. Samples were collected using rotating drum impactors (RDIs) and subsequently analysed with synchrotron radiation-induced X-ray fluorescence spectrometry (SR-XRF). Quantification of kerb and urban increments (defined as kerb-to-urban and urban-to-rural concentration ratios, respectively), and assessment of diurnal and weekly variability provided insight into sources governing urban air quality and the effects of urban micro-environments on human exposure. Traffic-related elements yielded the highest kerb increments, with values in the range of 10.4 to 16.6 for SW winds (3.3–6.9 for NE) observed for elements influenced by brake wear (e.g. Cu, Sb, Ba) and 5.7 to 8.2 for SW (2.6–3.0 for NE) for other traffic-related processes (e.g. Cr, Fe, Zn). Kerb increments for these elements were highest in the PM10–2.5 mass fraction, roughly twice that of the PM1.0–0.3 fraction. These elements also showed the highest urban increments (~ 3.0), although no difference was observed between brake wear and other traffic-related elements. All elements influenced by traffic exhibited higher concentrations during morning and evening rush hours, and on weekdays compared to weekends, with the strongest trends observed at the kerbside site, and additionally enhanced by winds coming directly from the road, consistent with street canyon effects. Elements related to mineral dust (e.g. Al, Si, Ca, Sr) showed significant influences from traffic-induced resuspension, as evidenced by moderate kerb (3.4–5.4 for SW, 1.7–2.3 for NE) and urban (~ 2) increments and increased concentrations during peak traffic flow. Elements related to regional transport showed no significant enhancement at kerb or urban sites, with the exception of PM10–2.5 sea salt (factor of up to 2), which may be influenced by traffic-induced resuspension of sea and/or road salt. Heavy-duty vehicles appeared to have a larger effect than passenger vehicles on the concentrations of all elements influenced by resuspension (including sea salt) and wearing processes. Trace element concentrations in London were influenced by both local and regional sources, with coarse and intermediate fractions dominated by traffic-induced resuspension and wearing processes and fine particles influenced by regional transport.

Biochemical and biophysical properties of a highly active recombinant arginase from Leishmania (Leishmania) amazonensis and subcellular localization of native enzyme

Arginase (L-arginine amidinohydrolase, E.C. 3.5.3.1) is a metalloenzyme that catalyses the hydrolysis Of L-arginine to L-ornithine and urea. In Leishmania spp., the biological role of the enzyme may be involved in modulating NO production upon macrophage infection. Previously, we cloned and characterized the arginase gene from Leishmania (Leishmania) amazonensis. In the present work, we successfully expressed the recombinant enzyme in E. coli and performed biochemical and biophysical characterization of both the native and recombinant enzymes. We obtained K-M and V-max. values of 23.9(+/- 0.96) mM and 192.3 mu mol/min mg protein (+/- 14.3), respectively, for the native enzyme. For the recombinant counterpart, K-M was 21.5(+/- 0.90) mM and V-max was 144.9(+/- 8.9) mu mol/min mg. Antibody against the recombinant protein confirmed a glycosomal cellular localization of the enzyme in promastigotes. Data from light scattering and small angle X-ray scattering showed that a trimeric state is the active form of the protein. We determined empirically that a manganese wash at room temperature is the best condition to purify active enzyme. The interaction of the recombinant protein with the immobilized nickel also allowed us to confirm the structural disposition of histidine at positions 3 and 324. The determined structural parameters provide substantial data to facilitate the search for selective inhibitors of parasitic sources of arginase, which could subsequently point to a candidate for leishmaniasis therapy. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Chronic ouabain treatment exacerbates blood pressure elevation in spontaneously hypertensive rats: the role of vascular mechanisms

Objective Hypertensive rats are more sensitive to the pressor effects of acute ouabain than normotensive rats. We analyzed the effect of chronic ouabain (similar to 8.0 mu g/day, 5 weeks) treatment on the blood pressure of spontaneously hypertensive rats (SHRs) and Wistar-Kyoto rats and the contribution of vascular mechanisms. Methods Responses to acetylcholine and phenylephrine were analyzed in isolated tail arteries. Protein expression of endothelial nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 (COX-2) were also investigated. Results Ouabain treatment enhanced blood pressure only in SHRs. The pD(2) for acetylcholine was decreased in arteries from SHRs compared with Wistar-Kyoto rats, and ouabain did not change this parameter. However, ouabain was able to increase the pD(2) to phenylephrine in SHRs. Nitric oxide synthase inhibition with N(G)-nitro-L-arginine methyl ester or potassium channel blockade by tetraetylamonium increased the response to phenylephrine in SHRs, with a smaller increase in response observed in ouabain-treated SHRs. In addition, indomethacin (a COX inhibitor) and ridogrel (a thromboxane A(2) synthase inhibitor and prostaglandin H(2)/thromboxane A(2) receptor antagonist) decreased contraction to phenylephrine in tail rings from ouabain-treated SHRs. Protein expression of endothelial nitric oxide synthase was unaltered following ouabain treatment in SHRs, whereas COX-2 expression was increased. Conclusion Chronic ouabain treatment further increases the raised blood pressure of SHRs. This appears to involve a vascular mechanism, related to a reduced vasodilator influence of nitric oxide and endothelium-derived hyperpolarizing factor and increased production of vasoconstrictor prostanoids by COX-2. These data suggest that the increased plasma levels of ouabain could play an important role in the maintenance of hypertension and the impairment of endothelial function. J Hypertens 27:1233-1242 (C) 2009 Wolters Kluwer Health vertical bar Lippincott Williams & Wilkins.

Chronic ouabain treatment increases the contribution of nitric oxide to endothelium-dependent relaxation

The aim of this study was to analyze the contribution of nitric oxide, prostacyclin and endothelium-dependent hyperpolarizing factor to endothelium-dependent vasodilation induced by acetylcholine in rat aorta from control and ouabain-induced hypertensive rats. Preincubation with the nitric oxide synthase inhibitor N-omega-nitro-L-arginine methyl esther (L-NAME) inhibited the vasodilator response to acetylcholine in segments from both groups but to a greater extent in segments from ouabain-treated rats. Basal and acetylcholine-induced nitric oxide release were higher in segments from ouabain-treated rats. Preincubation with the prostacyclin synthesis Inhibitor tranylcypromine or with the cyclooxygenase inhibitor indomethacin inhibited the vasodilator response to acetylcholine in aortic segments front both groups. The Ca(2+)-dependent potassium channel blocker charybdotoxin inhibited the vasodilator response to acetylcholine only In segments from control rats. These results indicate that hypertension induced by chronic ouabain treatment is accompanied by increased endothelial nitric oxide participation and impaired endothelium-dependent hyperpolarizing factor contribution In acetylcholine-induced relaxation. These effects might explain the lack of effect of ouabain treatment oil acetylcholine responses in rat aorta.

Amino acids and diabetes: implications for endocrine, metabolic and immune function

Aberrant alterations in glucose and lipid concentrations and their pathways of metabolism are a hallmark of diabetes. However, much less is known about alterations in concentrations of amino acids and their pathways of metabolism in diabetes. In this review we have attempted to highlight, integrate and discuss common alterations in amino acid metabolism in a wide variety of cells and tissues and relate these changes to alterations in endocrine, physiologic and immune function in diabetes.