Efficacy and safety of concurrent training in systemic sclerosis

Pinto, ALS, Oliveira, NC, Gualano, B, Christmann, RB, Painelli, VS, Artioli, GG, Prado, DML, and Lima, FR. Efficacy and safety of concurrent training in systemic sclerosis. J Strength Cond Res 25(5): 1423-1428, 2011-The optimal training model for patients with systemic sclerosis (SSc) is unknown. In this study, we aimed to investigate the effects of a 12-week combined resistance and aerobic training program (concurrent training) in SSc patients. Eleven patients with no evidence of pulmonary involvement were recruited for the exercise program. Lower and upper limb dynamic strengths (assessed by 1 repetition maximum [1RM] of a leg press and bench press, respectively), isometric strength (assessed by back pull and handgrip tests), balance and mobility (assessed by the timed up-and-go test), muscle function (assessed by the timed-stands test), Rodnan score, digital ulcers, Rayland`s phenomenon, and blood markers of muscle inflammation (creatine kinase and aldolase) were assessed at baseline and after the 12-week program. Exercise training significantly enhanced the 1RM leg press (41%) and 1RM bench press (13%) values and back pull (24%) and handgrip strength (11%). Muscle function was also improved (15%), but balance and mobility were not significantly changed. The time-to-exhaustion was increased (46.5%, p = 0.0004), the heart rate at rest condition was significantly reduced, and the workload and time of exercise at ventilatory thresholds and peak of exercise were increased. However, maximal and submaximal (V)over dotO(2) were unaltered (p > 0.05). The Rodnan score was unchanged, and muscle enzymes remained within normal levels. No change was observed in digital ulcers and Raynaud`s phenomenon. This is the first study to demonstrate that a 12-week concurrent training program is safe and substantially improves muscle strength, function, and aerobic capacity in SSc patients.

A Brazilian registry of juvenile dermatomyositis: onset features and classification of 189 cases

Objective To describe onset features, classification and treatment of juvenile dermatomyositis (JDM) and juvenile polymyositis (JPM) from a multicentre registry. Methods Inclusion criteria were onset age lower than 18 years and a diagnosis of any idiopathic inflammatory myopathy (IIM) by attending physician. Bohan & Peter (1975) criteria categorisation was established by a scoring algorithm to define JDM and JPM based oil clinical protocol data. Results Of the 189 cases included, 178 were classified as JDM, 9 as JPM (19.8: 1) and 2 did not fit the criteria; 6.9% had features of chronic arthritis and connective tissue disease overlap. Diagnosis classification agreement occurred in 66.1%. Medial? onset age was 7 years, median follow-up duration was 3.6 years. Malignancy was described in 2 (1.1%) cases. Muscle weakness occurred in 95.8%; heliotrope rash 83.5%; Gottron plaques 83.1%; 92% had at least one abnormal muscle enzyme result. Muscle biopsy performed in 74.6% was abnormal in 91.5% and electromyogram performed in 39.2% resulted abnormal in 93.2%. Logistic regression analysis was done in 66 cases with all parameters assessed and only aldolase resulted significant, as independent variable for definite JDM (OR=5.4, 95%CI 1.2-24.4, p=0.03). Regarding treatment, 97.9% received steroids; 72% had in addition at least one: methotrexate (75.7%), hydroxychloroquine (64.7%), cyclosporine A (20.6%), IV immunoglobulin (20.6%), azathioprine (10.3%) or cyclophosphamide (9.6%). In this series 24.3% developed calcinosis and mortality rate was 4.2%. Conclusion Evaluation of predefined criteria set for a valid diagnosis indicated aldolase as the most important parameter associated with de, methotrexate combination, was the most indicated treatment.

Analysis of thermodynamic non-ideality in terms of protein solvation

The effects of thermodynamic non-ideality on the forms of sedimentation equilibrium distributions for several isoelectric proteins have been analysed on the statistical-mechanical basis of excluded volume to obtain an estimate of the extent of protein solvation. Values of the effective solvation. parameter delta are reported for ellipsoidal as well as spherical models of the proteins, taken to be rigid, impenetrable macromolecular structures. The dependence of the effective solvated radius upon protein molecular mass exhibits reasonable agreement with the relationship calculated for a model in which the unsolvated protein molecule is surrounded by a 0.52-nm solvation shell. Although the observation that this shell thickness corresponds to a double layer of water molecules may be of questionable relevance to mechanistic interpretation of protein hydration, it augurs well for the assignment of magnitudes to the second virial coefficients of putative complexes in the quantitative characterization of protein-protein interactions under conditions where effects of thermodynamic non-ideality cannot justifiably be neglected. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

The Crystal Structure of the Escherichia coli Autoinducer-2 Processing Protein LsrF

PLOS ONE, 4(8):ARTe6820

Apresentação Clínica da Intolerância Hereditária à Frutose Prévia à Diversificação Alimentar. O Papel dos Excipientes

Os autores descrevem um caso de intolerância hereditária à frutose com apresentação clínica prévia de diversificação alimentar num lactente de dois meses, que apresentou um primeiro episódio de hipoglicemia sintomática (crise convulsiva generalizada), durante uma infecção respiratória febril dispneizante, sob terapêutica com claritromicina e betametasona orais. Aos 9 meses apresentou um segundo episódio de hipoglicemia após ingestão de iogurte de aromas. A evidência de hepatomegalia e os achados laboratoriais sugeriam o diagnóstico de doença de Von Gierke, não confirmado por estudos moleculares. Posteriormente, a mãe relatou episódios de repetidos vómitos, duas horas após a ingestão de certos alimentos, o que levou à suspeita clínica de intolerância hereditária à frutose, confirmada por análise genética. Poucos casos estão descritos de descompensação metabólica de intolerância hereditária à frutose prévia à diversificação alimentar, sobretudo em lactentes exclusivamente amamentados. Conclui-se que algumas formulações pediátricas de utilização comum contêm excipientes que podem estar na origem de descompensação metabólica da intolerância hereditária à frutose.

Efficience of human Plasmodium falciparum malaria vaccine candidates in Aotus lemurinus monkeys

The protective efficacy of several recombinat and a synthetic Plasmodium falciparum protein was assessed in Aoutus monkeys. The rp41 aldolase, the 190L fragment of the MSA-1 protein and fusion 190L-CS. T3 protein containg the CS. T3 helper "universal epitope were emulsified in Freund's adjuvants and injected 3 times in groups of 4-5 monkeys each one. The synthetic polymer Spf (66)30 also emulsified in Freund's adjuvants was injected 6 times. Control groups for both experiments were immunized with saline solution in the same adjuvant following the same schedules. Serology for malaria specific antibodies showed seroconversion in monkeys immunized with the recombinant proteins but not in those immunized with the polymer nor in the controls. Challenge was performed with the 10 (elevado a quinta potência) parasites from the P. falciparum FVO isolate. Neither rp41 nor SPf (66)30 induced protection, whereas 190L induced significant delay of parasitemia. The fusion of the CS. T3 epitope to 190L significantly increased is protective capacity.

Glutamatergic regulation of mitochondrial ion dynamics in astrocytes

Résumé grand public :Le cerveau se compose de cellules nerveuses appelées neurones et de cellules gliales dont font partie les astrocytes. Les neurones communiquent entre eux par signaux électriques et en libérant des molécules de signalisation comme le glutamate. Les astrocytes ont eux pour charge de capter le glucose depuis le sang circulant dans les vaisseaux sanguins, de le transformer et de le transmettre aux neurones pour qu'ils puissent l'utiliser comme source d'énergie. L'astrocyte peut ensuite utiliser ce glucose de deux façons différentes pour produire de l'énergie : la première s'opère dans des structures appelées mitochondries qui sont capables de produire plus de trente molécules riches en énergie (ATP) à partir d'une seule molécule de glucose ; la seconde possibilité appelée glycolyse peut produire deux molécules d'ATP et un dérivé du glucose appelé lactate. Une théorie couramment débattue propose que lorsque les astrocytes capturent le glutamate libéré par les neurones, ils libèrent en réponse du lactate qui servirait de base énergétique aux neurones. Cependant, ce mécanisme n'envisage pas une augmentation de l'activité des mitochondries des astrocytes, ce qui serait pourtant bien plus efficace pour produire de l'énergie.En utilisant la microscopie par fluorescence, nous avons pu mesurer les changements de concentrations ioniques dans les mitochondries d'astrocytes soumis à une stimulation glutamatergique. Nous avons démontré que les mitochondries des astrocytes manifestent des augmentations spontanées et transitoires de leur concentrations ioniques, dont la fréquence était diminuée au cours d'une stimulation avec du glutamate. Nous avons ensuite montré que la capture de glutamate augmentait la concentration en sodium et acidifiait les mitochondries des astrocytes. En approfondissant ces mécanismes, plusieurs éléments ont suggéré que l'acidification induite diminuerait le potentiel de synthèse d'énergie d'origine mitochondriale et la consommation d'oxygène dans les astrocytes. En résumé, l'ensemble de ces travaux suggère que la signalisation neuronale impliquant le glutamate dicte aux astrocytes de sacrifier temporairement l'efficacité de leur métabolisme énergétique, en diminuant l'activité de leurs mitochondries, afin d'augmenter la disponibilité des ressources énergétiques utiles aux neurones.Résumé :La remarquable efficacité du cerveau à compiler et propager des informations coûte au corps humain 20% de son budget énergétique total. Par conséquent, les mécanismes cellulaires responsables du métabolisme énergétique cérébral se sont adéquatement développés pour répondre aux besoins énergétiques du cerveau. Les dernières découvertes en neuroénergétique tendent à démontrer que le site principal de consommation d'énergie dans le cerveau est situé dans les processus astrocytaires qui entourent les synapses excitatrices. Un nombre croissant de preuves scientifiques a maintenant montré que le transport astrocytaire de glutamate est responsable d'un coût métabolique important qui est majoritairement pris en charge par une augmentation de l'activité glycolytique. Cependant, les astrocytes possèdent également un important métabolisme énergétique de type mitochondrial. Par conséquent, la localisation spatiale des mitochondries à proximité des transporteurs de glutamate suggère l'existence d'un mécanisme régulant le métabolisme énergétique astrocytaire, en particulier le métabolisme mitochondrial.Afin de fournir une explication à ce paradoxe énergétique, nous avons utilisé des techniques d'imagerie par fluorescence pour mesurer les modifications de concentrations ioniques spontanées et évoquées par une stimulation glutamatergique dans des astrocytes corticaux de souris. Nous avons montré que les mitochondries d'astrocytes au repos manifestaient des changements individuels, spontanés et sélectifs de leur potentiel électrique, de leur pH et de leur concentration en sodium. Nous avons trouvé que le glutamate diminuait la fréquence des augmentations spontanées de sodium en diminuant le niveau cellulaire d'ATP. Nous avons ensuite étudié la possibilité d'une régulation du métabolisme mitochondrial astrocytaire par le glutamate. Nous avons montré que le glutamate initie dans la population mitochondriale une augmentation rapide de la concentration en sodium due à l'augmentation cytosolique de sodium. Nous avons également montré que le relâchement neuronal de glutamate induit une acidification mitochondriale dans les astrocytes. Nos résultats ont indiqué que l'acidification induite par le glutamate induit une diminution de la production de radicaux libres et de la consommation d'oxygène par les astrocytes. Ces études ont montré que les mitochondries des astrocytes sont régulées individuellement et adaptent leur activité selon l'environnement intracellulaire. L'adaptation dynamique du métabolisme énergétique mitochondrial opéré par le glutamate permet d'augmenter la quantité d'oxygène disponible et amène au relâchement de lactate, tous deux bénéfiques pour les neurones.Abstract :The remarkable efficiency of the brain to compute and communicate information costs the body 20% of its total energy budget. Therefore, the cellular mechanisms responsible for brain energy metabolism developed adequately to face the energy needs. Recent advances in neuroenergetics tend to indicate that the main site of energy consumption in the brain is the astroglial process ensheating activated excitatory synapses. A large body of evidence has now shown that glutamate uptake by astrocytes surrounding synapses is responsible for a significant metabolic cost, whose metabolic response is apparently mainly glycolytic. However, astrocytes have also a significant mitochondrial oxidative metabolism. Therefore, the location of mitochondria close to glutamate transporters raises the question of the existence of mechanisms for tuning their energy metabolism, in particular their mitochondrial metabolism.To tackle these issues, we used real time imaging techniques to study mitochondrial ionic alterations occurring at resting state and during glutamatergic stimulation of mouse cortical astrocytes. We showed that mitochondria of intact resting astrocytes exhibited individual spontaneous and selective alterations of their electrical potential, pH and Na+ concentration. We found that glutamate decreased the frequency of mitochondrial Na+ transient activity by decreasing the cellular level of ATP. We then investigated a possible link between glutamatergic transmission and mitochondrial metabolism in astrocytes. We showed that glutamate triggered a rapid Na+ concentration increase in the mitochondrial population as a result of plasma-membrane Na+-dependent uptake. We then demonstrated that neuronally released glutamate also induced a mitochondrial acidification in astrocytes. Glutamate induced a pH-mediated and cytoprotective decrease of mitochondrial metabolism that diminished oxygen consumption. Taken together, these studies showed that astrocytes contain mitochondria that are individually regulated and sense the intracellular environment to modulate their own activity. The dynamic regulation of astrocyte mitochondrial energy output operated by glutamate allows increasing oxygen availability and lactate production both being beneficial for neurons.

Trypanosoma evansi is alike to Trypanosoma brucei brucei in the subcellular localisation of glycolytic enzymes

Trypanosoma evansi, which causes surra, is descended from Trypanosoma brucei brucei, which causes nagana. Although both parasites are presumed to be metabolically similar, insufficient knowledge of T. evansiprecludes a full comparison. Herein, we provide the first report on the subcellular localisation of the glycolytic enzymes in T. evansi, which is a alike to that of the bloodstream form (BSF) of T. b.brucei: (i) fructose-bisphosphate aldolase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), hexokinase, phosphofructokinase, glucose-6-phosphate isomerase, phosphoglycerate kinase, triosephosphate isomerase (glycolytic enzymes) and glycerol-3-phosphate dehydrogenase (a glycolysis-auxiliary enzyme) in glycosomes, (ii) enolase, phosphoglycerate mutase, pyruvate kinase (glycolytic enzymes) and a GAPDH isoenzyme in the cytosol, (iii) malate dehydrogenase in cytosol and (iv) glucose-6-phosphate dehydrogenase in both glycosomes and the cytosol. Specific enzymatic activities also suggest that T. evansiis alike to the BSF of T. b. bruceiin glycolytic flux, which is much faster than the pentose phosphate pathway flux, and in the involvement of cytosolic GAPDH in the NAD+/NADH balance. These similarities were expected based on the close phylogenetic relationship of both parasites.

Cerebral extracellular lactate increase is predominantly non ischemic in patients with severe traumatic brain injury

Le cerveau est l'organe avec les besoins en énergie les plus élevés du corps humain, et le glucose est un substrat énergétique cérébral essentiel. Ces dernières décennies, la compréhension de la neuroénergétique a beaucoup évolué et un rôle du lactate comme substrat énergétique important a été mis en évidence, notamment suite à l'introduction du modèle de l'ANLS (astrocyte-neuron lactate shuttle). Selon celui-ci, les astrocytes convertissent le glucose en lactate par réaction de glycolyse, puis il est transporté jusqu'aux neurones qui l'utilisent comme source d'énergie à travers le cycle de Krebs. Chez l'homme, divers travaux récents ont montré que le lactate peut servir de « carburant » cérébral chez le sujet sain, après effort intense ou chez le patient diabétique. La régulation métabolique et le rôle du lactate après lésion cérébrale aiguë sont encore peu connus. Présentation de l'article Le but de ce travail a été d'étudier le métabolisme cérébral du lactate chez les patients atteints de traumatisme crânien (TCC) sévère. Nous avons émis l'hypothèse que l'augmentation du lactate cérébral chez ces patients n'était pas associée de manière prédominante à une hypoxie ou une ischémie mais plutôt à une glycolyse aérobie, et également à une perfusion cérébrale normale. L'étude a porté sur une cohorte prospective de 24 patients avec TCC sévère admis au service de médecine intensive du CHUV (centre hospitalier universitaire vaudois), monitorés par un système combinant microdialyse cérébrale (outil permettant de mesurer divers métabolites cérébraux, tels que le lactate, le pyruvate et le glucose), mesure de la pression cérébrale en oxygène et de la pression intracrânienne. Cet outil nous a permis de déterminer si l'élévation du lactate était principalement associée à une glycolyse active ou plutôt à une hypoxie. L'utilisation du CTde perfusion a permis d'évaluer la relation entre les deux patterns d'élévation du lactate (glycolytique ou hypoxique) et la perfusion cérébrale globale. Nos résultats ont montré que l'augmentation du lactate cérébral chez les patients avec TCC sévère était associée de manière prédominante à une glycolyse aérobie plutôt qu'à une hypoxie/ischémie. D'autre part, nous avons pu confirmer que les épisodes de lactate glycolytique étaient toujours associés à une perfusion cérébrale normale ou augmentée, alors que les épisodes de lactate hypoxique étaient associés à une hypoperfusion cérébrale. Conclusions et perspectives Nos résultats, qui ont permis de mieux comprendre le métabolisme cérébral du lactate chez les patients avec TCC sévère, soutiennent le concept que le lactate est produit dans des conditions aérobes et pourrait donc être utilisé comme source d'énergie par le cerveau lésé pour subvenir à des besoins augmentas. Etant donné que la dysfonction énergétique est une des probables causes de perte neuronale après traumatisme crânien, ces résultats ouvrent des perspectives thérapeutiques nouvelles après agression cérébrale chez l'homme, visant à tester un potentiel effet neuroprotecteur via l'administration de lactate exogène.

Increasing lactate turnover rate during exercise by means of altitude training and fructose ingestion : effects on substrate metabolism and endurance performance

Summary : With regard to exercise metabolism, lactate was long considered as a dead-end waste product responsible for muscle fatigue and a limiting factor for motor performance. However, a large body of evidence clearly indicates that lactate is an energy efficient metabolite able to link the glycolytic pathway with aerobic metabolism and has endocrine-like actions, rather than to be a dead-end waste product. Lactate metabolism is also known to be quickly upregulated by regular endurance training and is thought to be related to exercise performance. However, to what extent its modulation can increase exercise performance in already endurance-trained subjects is unknown. The general hypothesis of this work was therefore that increasing either lactate metabolic clearance rate or lactate availability could, in turn, increase endurance performance. The first study (Study I) aimed at increasing the lactate clearance rate by means of assumed interaction effects of endurance training and hypoxia on lactate metabolism and endurance performance. Although this study did not demonstrate any interaction of training and hypoxia on both lactate metabolism and endurance performance, a significant deleterious effect of endurance training in hypoxia was shown on glucose homeostasis. The methods used to determine lactate kinetics during exercise exhibited some limitations, and the second study did delineate some of the issues raised (Study 2). The third study (Study 3) investigated the metabolic and performance effects of increasing plasma lactate production and availability during prolonged exercise in the fed state. A nutritional intervention was used for this purpose: part of glucose feedings ingested during the control condition was substituted by fructose. The results of this study showed a significant increase of lactate turnover rate, quantified the metabolic fate of fructose; and demonstrated a significant decrease of lipid oxidation and glycogen breakdown. In contrast, endurance performance appeared to be unmodified by this dietary intervention, being at odds with recent reports. Altogether the results of this thesis suggest that in endurance athletes the relationship between endurance performance and lactate turnover rate remains unclear. Nonetheless, the result of the present study raises questions and opens perspectives on the rationale of using hypoxia as a therapeutic aid for the treatment of insulin resistance. Moreover, the results of the second study open perspectives on the role of lactate as an intermediate metabolite and its modulatory effects on substrate metabolism during exercise. Additionally it is suggested that the simple nutritional intervention used in the third study can be of interest in the investigation on the aforementioned roles of lactate. Résumé : Lorsque le lactate est évoqué en rapport avec l'exercice, il est souvent considéré comme un déchet métabolique responsable de l'acidose métabolique, de la fatigue musculaire ou encore comme un facteur limitant de la performance. Or la littérature montre clairement que le lactate se révèle être plutôt un métabolite utilisé efficacement par de nombreux tissus par les voies oxydatives et, ainsi, il peut être considéré comme un lien entre le métabolisme glycolytique et le métabolisme oxydatif. De plus on lui prête des propriétés endocrines. Il est connu que l'entraînement d'endurance accroît rapidement le métabolisme du lactate, et il est suggéré que la performance d'endurance est liée à son métabolisme. Toutefois la relation entre le taux de renouvellement du lactate et la performance d'endurance est peu claire, et, de même, de quelle manière la modulation de son métabolisme peut influencer cette dernière. Le but de cette thèse était en conséquence d'investiguer de quelle manière et à quel degré l'augmentation du métabolisme du lactate, par l'augmentation de sa clearance et de son turnover, pouvait à son tour améliorer la performance d'endurance de sujets entraînés. L'objectif de la première étude a été d'augmenter la clearance du lactate par le biais d'un entraînement en conditions hypoxiques chez des cyclistes d'endurance. Basé sur la littérature scientifique existante, on a fait l'hypothèse que l'entraînement d'endurance et l'hypoxie exerceraient un effet synergétique sur le métabolisme du lactate et sur la performance, ce qui permettrait de montrer des relations entre performance et métabolisme du lactate. Les résultats de cette étude n'ont montré aucun effet synergique sur la performance ou le métabolisme du lactate. Toutefois, un effet délétère sur le métabolisme du glucose a été démontré. Quelques limitations de la méthode employée pour la mesure du métabolisme du lactate ont été soulevées, et partiellement résolues dans la seconde étude de ce travail, qui avait pour but d'évaluer la sensibilité du modèle pharmacodynamique utilisé pour le calcul du turnover du lactate. La troisième étude a investigué l'effet d'une augmentation de la lactatémie sur le métabolisme des substrats et sur la performance par une intervention nutritionnelle substituant une partie de glucose ingéré pendant l'exercice par du fructose. Les résultats montrent que les composants dynamiques du métabolisme du lactate sont significativement augmentés en présence de fructose, et que les oxydations de graisse et de glycogène sont significativement diminuées. Toutefois aucun effet sur la performance n'a été démontré. Les résultats de ces études montrent que la relation entre le métabolisme du lactate et la performance reste peu claire. Les résultats délétères de la première étude laissent envisager des pistes de travail, étant donné que l'entraînement en hypoxie est considéré comme outil thérapeutique dans le traitement de pathologies liées à la résistance à l'insuline. De plus les résultats de la troisième étude ouvrent des perspectives de travail quant au rôle du lactate comme intermédiaire métabolique durant l'exercice ainsi que sur ses effets directs sur le métabolisme. Ils suggèrent de plus que la manipulation nutritionnelle simple qui a été utilisée se révèle être un outil prometteur dans l'étude des rôles et effets métaboliques que peut revêtir le lactate durant l'exercice.

Modulation du métabolisme du glucose astrocytaire par les cytokines pro-inflammatoires et le peptide beta-amyloïde. A la recherche d'une composante gliale aux processus neurodégénératifs

Résumé large public: Une altération localisée du métabolisme du glucose, le substrat énergétique préférentiellement utilisé dans le cerveau, est un trait caractéristique précoce de la maladie d'Alzheimer (MA). Il est maintenant largement admis que le beta-amyloïde, la neuroinflammation et le stress oxydatif participent au développement de la MA. Cependant les mécanismes cellulaires de la pathogenèse restent à identifier. Le métabolisme cérébral a ceci de remarquable qu'il repose sur la coopération entre deux types cellulaires, ainsi les astrocytes et les neurones constituent une unité métabolique. Les astrocytes sont notamment responsables de fournir aux neurones des substrats énergétiques, ainsi que des précurseurs du glutathion pour la défense contre le stress oxydatif. Ces fonctions astrocytaires sont essentielles au bon fonctionnement et à la survie neuronale; par conséquent, une altération de ces fonctions astrocytaires pourrait participer au développement de certaines maladies cérébrales. Le but de ce travail est, dans un premier temps, d'explorer les effets de médiateurs de la neuroinflammation (les cytokines pro-inflammatoires) et du peptide beta-amyloïde sur le métabolisme des astrocytes corticaux, en se focalisant sur les éléments en lien avec le métabolisme énergétique et le stress oxydatif. Puis, dans un second temps, de caractériser les conséquences pour les neurones des modifications du métabolisme astrocytaire induites par ces substances. Les résultats obtenus ici montrent que les cytokines pro-inflammatoires et le beta-amyloïde induisent une profonde altération du métabolisme astrocytaire, selon deux profils distincts. Les cytokines pro-inflammatoires, particulièrement en combinaison, agissent comme « découpleurs » du métabolisme énergétique du glucose, en diminuant l'apport potentiel de substrats énergétiques aux neurones. En plus de son effet propre, le peptide beta-amyloïde potentialise les effets des cytokines pro-inflammatoires. Or, dans le cerveau de patients atteints de la MA, les astrocytes sont exposés simultanément à ces deux types de substances. Les deux types de substances ont un effet ambivalent en termes de stress oxydatif. Ils induisent à la fois une augmentation de la libération de glutathion (potentiellement protecteur pour les neurones voisins) et la production d'espèces réactives de l'oxygène (potentiellement toxiques). Etant donné l'importance de la coopération entre astrocytes et neurones, ces modulations du métabolisme astrocytaire pourraient donc avoir un retentissement majeur sur les cellules environnantes, et en particulier sur la fonction et la survie neuronale. Résumé Les astrocytes et les neurones constituent une unité métabolique. Les astrocytes sont notamment responsables de fournir aux neurones des substrats énergétiques, tels que le lactate, ainsi que des précurseurs du glutathion pour la défense contre le stress oxydatif. Une altération localisée du métabolisme du glucose, le substrat énergétique préférentiellement utilisé dans le cerveau, est un trait caractéristique, précoce, de la maladie d'Alzheimer (MA). Il est maintenant largement admis que le beta-amyloïde, la neuroinflammation et le stress oxydatif participent au développement de la MA. Cependant, les mécanismes cellulaires de la pathogenèse restent à identifier. Le but de ce travail est d'explorer les effets des cytokines pro-inflammatoires (Il-1 ß et TNFα) et du beta-amyloïde (Aß) sur le métabolisme du glucose des astrocytes corticaux en culture primaire ainsi que de caractériser les conséquences, pour la viabilité des neurones voisins, des modifications du métabolisme astrocytaire induites par ces substances. Les résultats obtenus montrent que les cytokines pro-inflammatoires et le beta-amyloïde induisent une profonde altération du métabolisme astrocytaire, selon deux profils distincts. Les cytokines pro-inflammatoires, particulièrement en combinaison, agissent comme « découpleurs » du métabolisme glycolytique astrocytaire. Après 48 heures, le traitement avec TNFα et Il-lß cause une augmentation de la capture de glucose et de son métabolisme dans la voie des pentoses phosphates et dans le cycle de Krebs. A l'inverse, il cause une diminution de la libération de lactate et des stocks cellulaires de glycogène. En combinaison avec les cytokines tel qu'in vivo dans les cerveaux de patients atteints de MA, le peptide betaamyloïde potentialise les effets décrits ci-dessus. Isolément, le Aß cause une augmentation coordonnée de la capture de glucose et de toutes les voies de son métabolisme (libération de lactate, glycogenèse, voie des pentoses phosphate et cycle de Krebs). Les traitements altèrent peu les taux de glutathion intracellulaires, par contre ils augmentent massivement la libération de glutathion dans le milieu extracellulaire. A l'inverse, les deux types de traitements augmentent la production intracellulaire d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). De plus, les cytokines pro-inflammatoires en combinaison augmentent massivement la production des ROS dans l'espace extracellulaire. Afin de caractériser l'impact de ces altérations métaboliques sur la viabilité des neurones environnants, un modèle de co-culture et des milieux conditionnés astrocytaires ont été utilisés. Les résultats montrent qu'en l'absence d'une source exogène d'antioxydants, la présence d'astrocytes favorise la viabilité neuronale ainsi que leur défense contre le stress oxydatif. Cette propriété n'est cependant pas modulée par les différents traitements. D'autre part, la présence d'astrocytes, et non de milieu conditionné, protège les neurones contre l'excitotoxicité due au glutamate. Les astrocytes prétraités (aussi bien avec le beta-amyloïde qu'avec les cytokines pro-inflammatoires) perdent cette propriété. Cet élément suggère que la perturbation du métabolisme astrocytaire causé par les cytokines pro-inflammatoires ou le beta-amyloïde pourrait participer à l'atteinte de la viabilité neuronale associée à certaines pathologies neurodégénératives.

Renal function can be impaired in children with primary hyperoxaluria type 3.

BACKGROUND: Primary hyperoxaluria type 3 (PH3) is characterized by mutations in the 4-hydroxy-2-oxoglutarate aldolase (HOGA1) gene. PH3 patients are believed to present with a less severe phenotype than those with PH1 and PH2, but the clinical characteristics of PH3 patients have yet to be defined in sufficient detail. The aim of this study was to report our experience with PH3. METHODS: Genetic analysis of HOGA1 was performed in patients with a high clinical suspicion of PH after the presence of mutations in the alanine-glyoxylate aminotransferase gene had been ruled out. Clinical, biochemical and genetic data of the seven patients identified with HOGA1 mutations were subsequently retrospectively reviewed. RESULTS: Among the seven patients identified with HOGA1 mutations the median onset of clinical symptoms was 1.8 (range 0.4-9.8) years. Five patients initially presented with urolithiasis, and two other patients presented with urinary tract infection. All patients experienced persistent hyperoxaluria. Seven mutations were found in HOGA1, including two previously unreported ones, c.834 + 1G > T and c.3G > A. At last follow-up, two patients had impaired renal function based on estimated glomerular filtration rates (GFRs) of 77 and 83 mL/min per 1.73 m(2), respectively. CONCLUSIONS: We found that the GFR was significantly impaired in two of our seven patients with PH3 diagnosed during childhood. This finding is in contrast to the early-impaired renal function in PH1 and PH2 and appears to refute to preliminary reassuring data on renal function in PH3.

Marcadores morfofisiológicos e isoenzimáticos na análise da diversidade genética de isolados de Acremonium strictum

Os fungos Acremonium strictum e Fusarium verticillioides normalmente apresentam algumas similaridades morfológicas. Este fator dificulta sua diferenciação em sementes, particularmente quando ocorrem simultaneamente. A análise de isoenzimas tem possibilitado o desenvolvimento de métodos rápidos, sensíveis e específicos no diagnóstico de fitopatógenos em complemento à análise morfológica. Este trabalho objetivou caracterizar e dimensionar a diversidade genética de dez isolados de A. strictum obtidos de sementes de milho (Zea mays), provenientes de diferentes regiões produtoras brasileiras por meio da análise de nove marcadores morfofisiológicos e de cinco sistemas isoenzimáticos (aldolase, esterase, fosfatase ácida, fosfatase alcalina e malato desidrogenase). Objetivou-se ainda diferenciar os isolados de A. strictum de F. verticillioides por meio das técnicas citadas. A eletroforese de isoenzimas forneceu um total de 28 bandas polimórficas. Aspectos como pigmentação da colônia, velocidade e taxa de crescimento, produção de massa e densidade miceliais, e a análise isoenzimática tornaram possível e seguro o agrupamento de isolados de A. strictum e sua diferenciação de F. verticillioides. Os isolados de A. strictum apresentaram variabilidade intraespecífica entre 0% e 89,5%. Para a maioria dos casos não foi possível correlacionar a similaridade fenotípica com a origem geográfica dos isolados de A. strictum.

Effect of protein malnutrition on the glycolytic and glutaminolytic enzyme activity of rat thymus and mesenteric lymph nodes

The activity of important glycolytic enzymes (hexokinase, phosphofructokinase, aldolase, phosphohexoseisomerase, pyruvate kinase and lactate dehydrogenase) and glutaminolytic enzymes (phosphate-dependent glutaminase) was determined in the thymus and mesenteric lymph nodes of Wistar rats submitted to protein malnutrition (6% protein in the diet rather than 20%) from conception to 12 weeks after birth. The wet weight (g) of the thymus and mesenteric lymph nodes decreased due to protein malnutrition by 87% (from 0.30 ± 0.05 to 0.04 ± 0.01) and 75% (0.40 ± 0.04 to 0.10 ± 0.02), respectively. The protein content was reduced only in the thymus from 102.3 ± 4.4 (control rats) to 72.6 ± 6.6 (malnourished rats). The glycolytic enzymes were not affected by protein malnutrition, but the glutaminase activity of the thymus and lymph nodes was reduced by half in protein-malnourished rats as compared to controls. This fact may lead to a decrease in the cellularity of the organ and thus in its size, weight and protein content.

Effect of hypoxia on the activity and binding of glycolytic and associated enzymes in sea scorpion tissues

The effect of hypoxia on the levels of glycogen, glucose and lactate as well as the activities and binding of glycolytic and associated enzymes to subcellular structures was studied in brain, liver and white muscle of the teleost fish, Scorpaena porcus. Hypoxia exposure decreased glucose levels in liver from 2.53 to 1.70 µmol/g wet weight and in muscle led to its increase from 3.64 to 25.1 µmol/g wet weight. Maximal activities of several enzymes in brain were increased by hypoxia: hexokinase by 23%, phosphoglucoisomerase by 47% and phosphofructokinase (PFK) by 56%. However, activities of other enzymes in brain as well as enzymes in liver and white muscle were largely unchanged or decreased during experimental hypoxia. Glycolytic enzymes in all three tissues were partitioned between soluble and particulate-bound forms. In several cases, the percentage of bound enzymes was reduced during hypoxia; bound aldolase in brain was reduced from 36.4 to 30.3% whereas glucose-6-phosphate dehydrogenase fell from 55.7 to 28.7% bound. In muscle PFK was reduced from 57.4 to 41.7% bound. Oppositely, the proportion of bound aldolase and triosephosphate isomerase increased in hypoxic muscle. Phosphoglucomutase did not appear to occur in a bound form in liver and bound phosphoglucomutase disappeared in muscle during hypoxia exposure. Anoxia exposure also led to the disappearance of bound fructose-1,6-bisphosphatase in liver, whereas a bound fraction of this enzyme appeared in white muscle of anoxic animals. The possible function of reversible binding of glycolytic enzymes to subcellular structures as a regulatory mechanism of carbohydrate metabolism is discussed.