Distribution of neuropeptide Y Y1 receptors in rodent peripheral tissues.

Using a sensitive immunohistochemical technique, the localization of neuropeptide Y (NPY) Y1-receptor (Y1R)-like immunoreactivity (LI) was studied in various peripheral tissues of rat. Wild-type (WT) and Y1R-knockout (KO) mice were also analyzed. Y1R-LI was found in small arteries and arterioles in many tissues, with particularly high levels in the thyroid and parathyroid glands. In the thyroid gland, Y1R-LI was seen in blood vessel walls lacking alpha-smooth muscle actin, i.e., perhaps in endothelial cells of capillaries. Larger arteries lacked detectable Y1R-LI. A distinct Y1R-immunoreactive (IR) reticulum was seen in the WT mouse spleen, but not in Y1R-KO mouse or rat. In the gastrointestinal tract, Y1R-positive neurons were observed in the myenteric plexus, and a few enteroendocrine cells were Y1R-IR. Some cells in islets of Langerhans in the pancreas were Y1R-positive, and double immunostaining showed coexistence with somatostatin in D-cells. In the urogenital tract, Y1R-LI was observed in the collecting tubule cells of the renal papillae and in some epithelial cells of the seminal vesicle. Some chromaffin cells of adrenal medulla were positive for Y1R. The problem of the specificity of the Y1R-LI is evaluated using adsorption tests as well as comparisons among rat, WT mouse, and mouse with deleted Y1R. Our findings support many earlier studies based on other methodologies, showing that Y1Rs on smooth muscle cells of blood vessels mediate NPY-induced vasoconstriction in various organs. In addition, Y1Rs in other cells in parenchymal tissues of several organs suggest nonvascular effects of NPY via the Y1R.

Terutroban, A TP-receptor antagonist, reduces portal pressure in cirrhotic rats.

Increased production of vasoconstrictive prostanoids, such as thromboxane A2 (TXA2 ), contributes to endothelial dysfunction and increased hepatic vascular tone in cirrhosis. TXA2 induces vasoconstriction by way of activation of the thromboxane-A2 /prostaglandin-endoperoxide (TP) receptor. This study investigated whether terutroban, a specific TP receptor blocker, decreases hepatic vascular tone and portal pressure in rats with cirrhosis due to carbon tetrachloride (CCl4 ) or bile duct ligation (BDL). Hepatic and systemic hemodynamics, endothelial dysfunction, liver fibrosis, hepatic Rho-kinase activity (a marker of hepatic stellate cell contraction), and the endothelial nitric oxide synthase (eNOS) signaling pathway were measured in CCl4 and BDL cirrhotic rats treated with terutroban (30 mg/kg/day) or its vehicle for 2 weeks. Terutroban reduced portal pressure in both models without producing significant changes in portal blood flow, suggesting a reduction in hepatic vascular resistance. Terutroban did not significantly change arterial pressure in CCl4 -cirrhotic rats but decreased it significantly in BDL-cirrhotic rats. In livers from CCl4 and BDL-cirrhotic terutroban-treated rats, endothelial dysfunction was improved and Rho-kinase activity was significantly reduced. In CCl4 -cirrhotic rats, terutroban reduced liver fibrosis and decreased alpha smooth muscle actin (α-SMA), collagen-I, and transforming growth factor beta messenger RNA (mRNA) expression without significant changes in the eNOS pathway. In contrast, no change in liver fibrosis was observed in BDL-cirrhotic rats but an increase in the eNOS pathway. CONCLUSION: Our data indicate that TP-receptor blockade with terutroban decreases portal pressure in cirrhosis. This effect is due to decreased hepatic resistance, which in CCl4 -cirrhotic rats was linked to decreased hepatic fibrosis, but not in BDL rats, in which the main mediator appeared to be an enhanced eNOS-dependent vasodilatation, which was not liver-selective, as it was associated with decreased arterial pressure. The potential use of terutroban for portal hypertension requires further investigation.

High concentrations of KCl release noradrenaline from noradrenergic neurons in the rat anococcygeus muscle

The aim of the present study was to investigate the effects of high concentrations of KCl in releasing noradrenaline from sympathetic nerves and its actions on postsynaptic alpha-adrenoceptors. We measured the isotonic contractions induced by KCl in the isolated rat anococcygeus muscle under different experimental conditions. The contractile responses induced by KCl were inhibited by alpha-adrenoceptor antagonists in 2.5 mM Ca2+ solution. Prazosin reduced the maximum effect from 100 to 53.9 ± 10.2% (P<0.05) while the pD2 values were not changed. The contractile responses induced by KCl were abolished by prazosin in Ca2+-free solution (P<0.05). Treatment of the rats with reserpine reduced the maximum effect induced by KCl as compared to the contractile responses induced by acetylcholine from 339.5 ± 157.8 to 167.3 ± 65.5% (P<0.05), and increased the pD2 from 1.57 ± 0.01 to 1.65 ± 0.006 (P<0.05), but abolished the inhibitory effect of prazosin (P<0.05). In contrast, L-NAME increased the contractile responses induced by 120 mM KCl by 6.2 ± 2.3% (P<0.05), indicating that KCl could stimulate the neurons that release nitric oxide, an inhibitory component of the contractile response induced by KCl. Our results indicate that high concentrations of KCl induce the release of noradrenaline from noradrenergic neurons, which interacts with alpha1-adrenoceptors in smooth muscle cells, producing a contractile response in 2.5 mM Ca2+ (100%) and in Ca2+-free solution, part of which is due to a direct effect of KCl on the rat anococcygeus muscle.

Moderate intensity physical training accelerates healing of full-thickness wounds in mice

Physical training influences the cells and mediators involved in skin wound healing. The objective of this study was to determine the changes induced by different intensities of physical training in mouse skin wound healing. Ninety male C57BL6 mice (8 weeks old, 20-25 g) were randomized into three physical training groups: moderate (70% VO2max), high (80% VO2max), and strenuous intensity (90% VO2max). Animals trained on a motorized treadmill for 8 weeks (Elesion: physical training until the day of excisional lesion, N = 10) or 10 weeks (Eeuthan: physical training for 2 additional weeks after excisional lesion until euthanasia, N = 10), five times/week, for 45 min. Control groups (CG) trained on the treadmill three times/week only for 5 min (N = 10). In the 8th week, mice were anesthetized, submitted to a dorsal full-thickness excisional wound of 1 cm², and sacrificed 14 days after wounding. Wound areas were measured 4, 7, and 14 days after wounding to evaluate contraction (d4, d7 and d14) and re-epithelialization (d14). Fragments of lesion and adjacent skin were processed and submitted to routine histological staining. Immunohistochemistry against alpha-smooth muscle actin (α-SMA) was performed. Moderate-intensity training (M) until lesion (M/Elesion) led to better wound closure 7 days after wounding compared to controls and M/Eeuthan (P < 0.05), and both moderate-intensity groups showed better re-epithelialization rates than controls (M/Elesion = 85.9%, M/Eeuthan = 96.4% and M/CG = 79.9%; P < 0.05). Sections of M/Elesion and M/Eeuthan groups stained with hematoxylin-eosin, Picrosirius red and α-SMA showed the most mature granulation tissues among all trained groups and controls. Thus, moderate-intensity physical training improves skin wound healing.

Salt-induced epithelial-to-mesenchymal transition in Dahl salt-sensitive rats is dependent on elevated blood pressure

Dietary salt intake has been linked to hypertension and cardiovascular disease. Accumulating evidence has indicated that salt-sensitive individuals on high salt intake are more likely to develop renal fibrosis. Epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) participates in the development and progression of renal fibrosis in humans and animals. The objective of this study was to investigate the impact of a high-salt diet on EMT in Dahl salt-sensitive (SS) rats. Twenty-four male SS and consomic SS-13BN rats were randomized to a normal diet or a high-salt diet. After 4 weeks, systolic blood pressure (SBP) and albuminuria were analyzed, and renal fibrosis was histopathologically evaluated. Tubular EMT was evaluated using immunohistochemistry and real-time PCR with E-cadherin and alpha smooth muscle actin (α-SMA). After 4 weeks, SBP and albuminuria were significantly increased in the SS high-salt group compared with the normal diet group. Dietary salt intake induced renal fibrosis and tubular EMT as identified by reduced expression of E-cadherin and enhanced expression of α-SMA in SS rats. Both blood pressure and renal interstitial fibrosis were negatively correlated with E-cadherin but positively correlated with α-SMA. Salt intake induced tubular EMT and renal injury in SS rats, and this relationship might depend on the increase in blood pressure.

Dynamic expression of desmin, α-SMA and TGF-β1 during hepatic fibrogenesis induced by selective bile duct ligation in young rats

We previously described a selective bile duct ligation model to elucidate the process of hepatic fibrogenesis in children with biliary atresia or intrahepatic biliary stenosis. Using this model, we identified changes in the expression of alpha smooth muscle actin (α-SMA) both in the obstructed parenchyma and in the hepatic parenchyma adjacent to the obstruction. However, the expression profiles of desmin and TGF-β1, molecules known to be involved in hepatic fibrogenesis, were unchanged when analyzed by semiquantitative polymerase chain reaction (RT-PCR). Thus, the molecular mechanisms involved in the modulation of liver fibrosis in this experimental model are not fully understood. This study aimed to evaluate the molecular changes in an experimental model of selective bile duct ligation and to compare the gene expression changes observed in RT-PCR and in real-time quantitative PCR (qRT‐PCR). Twenty-eight Wistar rats of both sexes and weaning age (21-23 days old) were used. The rats were separated into groups that were assessed 7 or 60 days after selective biliary duct ligation. The expression of desmin, α-SMA and TGF-β1 was examined in tissue from hepatic parenchyma with biliary obstruction (BO) and in hepatic parenchyma without biliary obstruction (WBO), using RT-PCR and qRT‐PCR. The results obtained in this study using these two methods were significantly different. The BO parenchyma had a more severe fibrogenic reaction, with increased α-SMA and TGF-β1 expression after 7 days. The WBO parenchyma presented a later, fibrotic response, with increased desmin expression 7 days after surgery and increased α-SMA 60 days after surgery. The qRT‐PCR technique was more sensitive to expression changes than the semiquantitative method.

L’implication du Stromal Cell-derived Factor-1 alpha dans le remodelage cardiaque une semaine après un infarctus du myocarde

L’injection de cellules souches provenant de la moelle osseuse est reconnue pour améliorer la fonction ventriculaire ainsi que le remodelage cicatriciel après un infarctus du myocarde (IM). Le Stromal Cell-derived factor-1 alpha (SDF-1 alpha), une chimiokine induite par l’ischémie cardiaque, représente une grande importance en raison de son rôle dans le recrutement de cellules inflammatoires et de cellules souches de la moelle osseuse vers les sites endommagés. Quoique les recherches sur le rôle de la chimiokine SDF-1 alpha dans le remodelage ventriculaire se multiplient, son implication dans la phase aiguë du remodelage reste inexplorée. Le but de la présente étude est de déterminer l’effet du SDF-1 alpha sur la taille de la cicatrice, l’hypertrophie cardiaque ainsi que la fonction ventriculaire chez des rats et des souris une semaine après un IM. La stratégie utilisée implique l’administration de l’AMD3100 (1 mg/kg, 24 heures après l’IM, pendant 6 jours), l’antagoniste sélectif du récepteur du SDF-1 alpha, le CXCR4. Ce récepteur est couplé à une protéine G alpha i et induit la migration et la prolifération cellulaire. Chez les rats du groupe IM, l’expression de la chimiokine a été détectée surtout dans les cellules musculaires lisses et les cellules endothéliales des vaisseaux cicatriciels. Le profil d’expression de la chimiokine dans le cœur infarci indique un gradient de concentration vers la cicatrice. Une semaine après l’IM, le traitement avec l’AMD3100 a diminué la taille de la cicatrice, résultant en une amélioration de la fonction ventriculaire et une diminution de l’élévation de l’expression de l’ARNm de l’ANP dans le ventricule gauche non infarci (VGNI). Chez les souris, le traitement avec l’AMD3100 a engendré les mêmes effets, soit une diminution de la taille de la cicatrice ainsi qu’une amélioration de la fonction ventriculaire. La réduction de la taille de la région infarcie chez les souris traitées avec l’AMD3100 est associée avec une atténuation de l’infiltration des neutrophiles dans la région ischémique. Ces résultats suggèrent que le blocage pharmacologique de l’axe SDF-1 alpha/CXCR4 lors de la phase aiguë du remodelage ventriculaire après un IM diminue la taille de la cicatrice et améliore la fonction ventriculaire, en partie, par la diminution de la réaction inflammatoire.

Le fragment LG3 du perlécan : un nouveau régulateur de remodelage vasculaire en transplantation

L’apoptose endothéliale initie le processus menant au remodelage vasculaire et au développement de la néointima dans la vasculopathie du greffon. La formation de néointima résulte de l’accumulation de leucocytes, de matrice extracellulaire et de cellules positives pour l’actine musculaire lisse alpha (αSMA+) dans l’intima des artères, artérioles et capillaires du greffon. Les cellules αSMA+ dans la néointima sont des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) dérivées du donneur ainsi que des cellules souches dérivées du receveur, dont des cellules souches mésenchymateuses (CSM). L’acquisition d’un phénotype anti-apoptotique chez ces cellules est déterminante pour le développement de la néointima. Le laboratoire de Dre Hébert a démontré que les cellules endothéliales (CE) apoptotiques libèrent des médiateurs induisant une résistance à l’apoptose chez les CMLV et les fibroblastes. Notamment, les CE apoptotiques relâchent la cathepsine L qui clive le perlécan et ainsi libère un fragment C-terminal correspondant au troisième motif laminine G du domaine V du perlécan (LG3). Le LG3 est anti-apoptotique pour les fibroblastes. Nous avons donc émis l’hypothèse que le LG3 est un des médiateurs clés libéré par les CE apoptotiques favorisant le développement de la néointima via l’induction d’un phénotype anti-apoptotique chez les cellules néointimales αSMA+. Nous avons démontré que les médiateurs libérés par les CE apoptotiques induisent un phénotype anti-apoptotique chez les CSM dépendant de l’activation de la voie ERK1/2. De plus, le LG3 active la voie ERK1/2 via son interaction avec les intégrines beta 1 et induit une réponse anti-apoptotique chez ces cellules. Cependant l’activation de ERK1/2 par le LG3 est plus faible en comparaison de son activation par le milieu conditionné par des CE apoptotiques. Nos résultats suggèrent que les CE apoptotiques libèrent aussi de l’EGF qui agit de façon paracrine sur les CSM en coopération avec le LG3 pour induire un phénotype anti-apoptotique chez les CSM. Nous avons poursuivi l’étude de l’effet du LG3 in vivo sur le remodelage vasculaire en transplantation. Nous avons pour cela développé un modèle murin de rejet vasculaire qui consiste en une transplantation aortique entre des souris alloincompatibles. Nous avons ensuite injecté du LG3 chez les souris receveuses en post-transplantation. Nous avons observé dans ce modèle que des niveaux augmentés de LG3 sérique augmentent la formation de néointima, favorisent l’accumulation de cellules néointimales αSMA+ et diminuent le nombre de cellules CD31+ au niveau du greffon aortique. Parallèlement nous avons vérifié que le LG3 induit aussi un phénotype anti-apoptotique chez les CMLV et nous avons démontré un nouvel effet du LG3, soit une activité pro-migratoire, qui dépend de l’activation de la voie ERK1/2 chez les CMLV. Nous avons complété cette étude par l’analyse des niveaux de LG3 sérique dans une cohorte de patients receveurs d’allogreffe rénale. Nous avons observé chez ces patients, une association entre des niveaux élevés de LG3 sérique et un rejet vasculaire. Le LG3 contribue à la formation de néointima par son activité pro-migratoire et pro-survie chez les cellules néointimales et aussi de par son activité angiostatique. Nos résultats suggèrent que le LG3 est un nouveau médiateur important dans le remodelage vasculaire en transplantation

Étude in vitro de l’implication des cytokines de type Th17 dans la fibrose hépatique

Introduction: L’activation des cellules stellaires hépatiques (CSHs) est un point clé du processus de fibrose hépatique. Les lymphocytes T CD4+ intra-hépatiques sont une source majeure de cytokines anti-inflammatoires comme l’IL-10 et pro-inflammatoire (IL-17A), hépatoprotectrice (IL-22) produites par les Th17. Les Th17 sont impliqués dans de nombreuses pathologies inflammatoires mais l’effet de ces cellules sur les CSHs n’est pas encore élucidé. Objectif: Comprendre le rôle des cytokines de type Th17 dans le processus d’activation des CSHs. Méthodes: La lignée de CSHs humaine LX2 a été stimulée par l’IL-17A ou l’IL-22 puis comparée à des cellules traitées par le TGF-b et le tampon phosphate salin (PBS). L’activation des CSHs a été évaluée en examinant les molécules profibrotique alpha-smooth muscle actin (a-SMA), collagène de type I (COL1A1) et inhibiteur produits par les tissus des métalloprotéases matricielles I (TIMP-I) par q-PCR. L’expression protéique a été validée par immunobuvardage ou coloration au rouge de picro Sirius. L’expression membranaire de l’IL-10Rb, du TGF-b-RII et de l’IL-17RA a été mesurée par cytométrie en flux. Résultats: L’IL-17A et l’IL-22 n’activent pas les cellules LX2, car aucune induction d’a-SMA, de COL1A1 et de TIMP-I n’a été observée. Cependant, l’IL-17A et l’IL-22 sensibilisent les CSHs à l’action du TGF-b, tel que démontré par une forte expression et production d’a-SMA, collagène type I et TIMP-I. L’IL-17A, mais pas l’IL-22, induit la surexpression à la surface cellulaire du TGF-b-RII et inhibe partiellement la baisse d’expression du TGF--RII après stimulation au TGF-b. Conclusion: Nos résultats démontrent une fonction pro-fibrotique de l’IL-17A et de l’IL-22, car les deux cytokines sensibilisent les CSHs à l’action du TGF-b. L’IL-17A agit via la surexpression et la stabilisation du TGF-b-RII tandis que l’IL-22 agit probablement par des mécanismes intracellulaires.

Exploration du rôle du fragment LG3 sur les cellules souches mésenchymateuses dans le contexte du rejet vasculaire

La vasculopathie du greffon est une pathologie caractérisée par un rétrécissement progressif et oblitérant des vaisseaux sanguins menant à une ischémie et une perte de fonction du greffon. Le rétrécissement vasculaire est dû à une accumulation de matrice extracellulaire (MEC) et de cellules mononuclées positives pour l’actine musculaire lisse alpha (alphaSMA) dont les cellules souches mésenchymateuses, le tout formant une néointima oblitérante. Cette pathologie est la cause principale de la perte des greffons rénaux et cardiaques à long terme. Le rejet vasculaire aigu est un prédicteur de la vasculopathie du greffon. L’équipe du Dr Hébert a démontré que l’apoptose endothéliale, qui joue un rôle important dans le développement du rejet vasculaire, initie la libération de LG3, un fragment du protéoglycan perlécan. Les taux sanguins et urinaires de LG3 sont augmentés chez les receveurs d’allogreffe rénale avec rejet vasculaire et vasculopathie du greffon. Les résultats obtenus en laboratoire durant ma maîtrise ont permis de mieux caractériser l’impact du LG3 sur un type cellulaire important participant à la formation de néointima : les cellules souches mésenchymateuses. Mes travaux ont démontré que le LG3 induit à la fois la migration horizontale des MSC et la transmigration des MSC. Cette migration est dépendante de la voie de signalisation d’ERK1/2, précédemment identifiée comme voie centrale dans la formation de néointima. De plus, nos résultats démontrent que la kinase Src est activée en amont de l’activation de la voie MAPK. La migration horizontale et la transmigration induites par le LG3 sont aussi dépendantes des intégrines alpha2beta1, ainsi que l’activation de la voie MAPK. Dans un modèle de transplantation murin, nous avons également démontré que l’injection sérique de LG3 recombinant favorise l’accumulation de cellules positives pour alphaSMA dans la néointima. En outre, lorsque le receveur est déficient pour l’intégrine alpha2, mais que le greffon est sauvage, la formation de néointima induite par l’injection de LG3 est diminuée dans le greffon suggérant que les cellules du receveur jouent un rôle important dans la formation de la néointima. Enfin, nous avons démontré que l’injection de LG3 augmente aussi le nombre de cellules positives pour la forme phosphorylée d’ERK1/2 (p-ERK1/2) dans la néointima du greffon et que cette accumulation est dépendante de la présence des intégrines 2 1 chez les cellules du receveur.Lorsque le receveur est sauvage, il y a une augmentation du nombre de cellules positives pour p-ERK1/2. L’investigation de ces mécanismes dans le remodelage vasculaire expose de nouvelles opportunités pour inhiber la réponse cellulaire qui mène au remodelage inadapté lors d’un dommage vasculaire chronique et ainsi prolonger la survie du greffon.

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.

Role of a Novel Tetrodotoxin-Resistant Sodium Channel in the Nitrergic Relaxation of Corpus Cavernosum from the South American Rattlesnake Crotalus Durissus Terrificus

Introduction. Coitus in snakes may last up to 28 hours; however, the mechanisms involved are unknown. Aim. To evaluate the relevance of the nitric oxide (NO)-cyclic guanosine monophosphate (cGMP)-phosphodiesterase type 5 (PDE5) system in snake corpus cavernosum reactivity. Methods. Hemipenes were removed from anesthetized South American rattlesnakes (Crotalus durissus terrificus) and studied by light and scanning electronic microscopy. Isolated Crotalus corpora cavernosa (CCC) were dissected from the non-spiny region of the hemipenises, and tissue reactivity was assessed in organ baths. Main Outcome Measures. Cumulative concentration-response curves were constructed for acetylcholine (ACh), sodium nitroprusside (SNP), 5-cyclopropyl-2-[1-(2-fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine-3-yl]pyrimidin-4-ylamine (BAY 41-2272), and tadalafil in CCC precontracted with phenylephrine. Relaxation induced by electrical field stimulation (EFS) was also done in the absence and presence of N omega nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME; 100 mu M), 1H-[1, 2, 4] oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one (ODQ; 10 mu M) and tetrodotoxin (TTX; 1 mu M). Results. The hemipenes consisted of two functionally concentric corpora cavernosa, one of them containing radiating bundles of smooth muscle fibers (confirmed by alpha-actin immunostaining). Endothelial and neural nitric oxide synthases were present in the endothelium and neural structures, respectively; whereas soluble guanylate cyclase and PDE5 were expressed in trabecular smooth muscle. ACh and SNP relaxed isolated CCC, with the relaxations being markedly reduced by L-NAME and ODQ, respectively. BAY 41-2272 and tadalafil caused sustained relaxations with potency (pEC(50)) values of 5.84 +/- 0.17 and 5.10 +/- 0.08 (N = 3-4), respectively. In precontracted CCC, EFS caused frequency-dependent relaxations that lasted three times longer than those in mammalian CC. Although these relaxations were almost abolished by either L-NAME or ODQ, they were unaffected by TTX. In contrast, EFS-induced relaxations in marmoset CC were abolished by TTX. Conclusions. Rattlesnake CC relaxation is mediated by the NO-cGMP-PDE5 pathway in a manner similar to mammals. The novel TTX-resistant Na channel identified here may be responsible for the slow response of smooth muscle following nerve stimulation and could explain the extraordinary duration of snake coitus. Capel RO, Monica FZ, Porto M, Barillas S, Muscara MN, Teixeira SA, Arruda AMM, Pissinatti, L, Pissinatti A, Schenka AA, Antunes E, Nahoum C, Cogo JC, de Oliveira MA, and De Nucci G. Role of a novel tetrodotoxin-resistant sodium channel in the nitrergic relaxation of corpus cavernosum from the South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus. J Sex Med 2011;8:1616-1625.

Mesenchymal Stem Cells Attenuate Renal Fibrosis Through Immune Modulation and Remodeling Properties in a Rat Remnant Kidney Model

Mesenchymal stem cells (MSCs) have regenerative properties in acute kidney injury, but their role in chronic kidney diseases is still unknown. More specifically, it is not known whether MSCs halt fibrosis. The purpose of this work was to investigate the role of MSCs in fibrogenesis using a model of chronic renal failure. MSCs were obtained from the tibias and femurs of male Wistar-EPM rats. Female Wistar rats were subjected to the remnant model, and 2 vertical bar x vertical bar 10(5) MSCs were intravenously administrated to each rat every other week for 8 weeks or only once and followed for 12 weeks. SRY gene expression was observed in female rats treated with male MSCs, and immune localization of CD73(+)CD90(+) cells at 8 weeks was also assessed. Serum and urine analyses showed an amelioration of functional parameters in MSC-treated animals at 8 weeks, but not at 12 weeks. Masson`s trichrome and Sirius red staining demonstrated reduced levels of fibrosis in MSC-treated animals. These results were corroborated by reduced vimentin, type I collagen, transforming growth factor beta, fibroblast specific protein 1 (FSP-1), monocyte chemoattractant protein 1, and Smad3 mRNA expression and alpha smooth muscle actin and FSP-1 protein expression. Renal interleukin (IL)-6 and tumor necrosis factor alpha mRNA expression levels were significantly decreased after MSC treatment, whereas IL-4 and IL-10 expression levels were increased. All serum cytokine expression levels were decreased in MSC-treated animals. Taken together, these results suggested that MSC therapy can indeed modulate the inflammatory response that follows the initial phase of a chronic renal injury. The immunosuppressive and remodeling properties of MSCs may be involved in the decreased fibrosis in the kidney. STEM CELLS 2009;27:3063-3073

Angiotensin type 1 receptor mediates thyroid hormone-induced cardiomyocyte hypertrophy through the Akt/GSK-3 beta/mTOR signaling pathway

Several studies have implicated the renin angiotensin system in the cardiac hypertrophy induced by thyroid hormone. However, whether Angiotensin type 1 receptor (AT(1)R) is critically required to the development of T(3)-induced cardiomyocyte hypertrophy as well as whether the intracellular mechanisms that are triggered by AT(1)R are able to contribute to this hypertrophy model is unknown. To address these questions, we employed a selective small interfering RNA (siRNA, 50 nM) or an AT(1)R blocker (Losartan, 1 mu M) to evaluate the specific role of this receptor in primary cultures of neonatal cardiomyocytes submitted to T(3) (10 nM) treatment. The cardiomyocytes transfected with the AT(1)R siRNA presented reduced mRNA (90%, P < 0.001) and protein (70%, P < 0.001) expression of AT(1)R. The AT(1)R silencing and the AT(1)R blockade totally prevented the T(3)-induced cardiomyocyte hypertrophy, as evidenced by lower mRNA expression of atrial natriuretic factor (66%, P < 0.01) and skeletal alpha-actin (170%, P < 0.01) as well as by reduction in protein synthesis (85%, P < 0.001). The cardiomyocytes treated with T(3) demonstrated a rapid activation of Akt/GSK-3 beta/mTOR signaling pathway, which was completely inhibited by the use of PI3K inhibitors (LY294002, 10 mu M and Wortmannin, 200 nM). In addition, we demonstrated that the AT(1)R mediated the T(3)-induced activation of Akt/GSK-3 beta/mTOR signaling pathway, since the AT(1)R silencing and the AT(1)R blockade attenuated or totally prevented the activation of this signaling pathway. We also reported that local Angiotensin I/II (Ang I/II) levels (120%, P < 0.05) and the AT(1)R expression (180%, P < 0.05) were rapidly increased by T(3) treatment. These data demonstrate for the first time that the AT(1)R is a critical mediator to the T(3)-induced cardiomyocyte hypertrophy as well as to the activation of Akt/GSK-3 beta/mTOR signaling pathway. These results represent a new insight into the mechanism of T(3)-induced cardiomyocyte hypertrophy, indicating that the Ang I/II-AT(1)R-Akt/GSK-3 beta/mTOR pathway corresponds to a potential mediator of the trophic effect exerted by T(3) in cardiomyocytes.

The semi-synthetic kaurane ent-16 alpha-methoxykauran-19-oic acid induces vascular relaxation and hypotension in rats

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