The European Network for Translational Research in Atrial Fibrillation (EUTRAF): objectives and initial results

Atrial fibrillation (AF) is the most common sustained arrhythmia in the general population. As an age-related arrhythmia AF is becoming a huge socio-economic burden for European healthcare systems. Despite significant progress in our understanding of the pathophysiology of AF, therapeutic strategies for AF have not changed substantially and the major challenges in the management of AF are still unmet. This lack of progress may be related to the multifactorial pathogenesis of atrial remodelling and AF that hampers the identification of causative pathophysiological alterations in individual patients. Also, again new mechanisms have been identified and the relative contribution of these mechanisms still has to be established. In November 2010, the European Union launched the large collaborative project EUTRAF (European Network of Translational Research in Atrial Fibrillation) to address these challenges. The main aims of EUTRAF are to study the main mechanisms of initiation and perpetuation of AF, to identify the molecular alterations underlying atrial remodelling, to develop markers allowing to monitor this processes, and suggest strategies to treat AF based on insights in newly defined disease mechanisms. This article reports on the objectives, the structure, and initial results of this network.

Biology of tRNA halves in Trypanosoma brucei

Although T. brucei has to challenge tremendous environment changes, e.g. switch from the bloodstream form in mammalian hosts to the mid gut form present in tsetse flies, there is no evidence for differential regulation of RNA Pol II transcription. Instead, constitutive transcription appears to occur. This observation indicates that protein levels have to be regulated by post-transcriptional mechanisms. It has been shown that non-protein coding RNAs (ncRNAs) are crucial in regulatory networks (e.g. chromosome remodelling; RNA polymerase activity; mRNA turnover; etc.), but all of the recently discovered ncRNAs involved in translation regulation target the mRNA rather than the ribosome. This is unexpected, since the ribosome has a central role during gene expression and due to the assumption that the primordial translation system most likely received direct regulatory input from small molecules including ncRNA cofactors. In our lab, it has been discovered that ncRNAs are able to directly bind to the ribosome, therefore influencing the translation rate in Haloferax volcanii and Saccharomyces cerevisiae. In order to extend this idea of ribosome-binding ncRNAs in mammalian parasites, we want to investigate this mechanism in T. brucei. Accordingly, we performed a genomic screen for small ribosome-associated RNAs followed by functional analyses of possible candidates. With the help of this genomic screen, we found tRNAs that are alternated and tRNA halves that are differentially expressed upon nutritional stress.

Biology of tRNA halves in Trypanosoma brucei

Although T. brucei has to challenge tremendous environment changes, e.g. switch from the bloodstream form in mammalian hosts to the mid gut form present in tsetse flies, there is no evidence for differential regulation of RNA Pol II transcription. Instead, constitutive transcription appears to occur. This observation indicates that protein levels have to be regulated by post-transcriptional mechanisms. It has been shown that non-protein coding RNAs (ncRNAs) are crucial in regulatory networks (e.g. chromosome remodelling; RNA polymerase activity; mRNA turnover; etc.), but all of the recently discovered ncRNAs involved in translation regulation target the mRNA rather than the ribosome. This is unexpected, since the ribosome has a central role during gene expression and due to the assumption that the primordial translation system most likely received direct regulatory input from small molecules including ncRNA cofactors. In our lab, it has been discovered that ncRNAs are able to directly bind to the ribosome, therefore influencing the translation rate in Haloferax volcanii and Saccharomyces cerevisiae. In order to extend this idea of ribosome-binding ncRNAs in mammalian parasites, we want to investigate this mechanism in T. brucei. Accordingly, we performed a genomic screen for small ribosome-associated RNAs followed by functional analyses of possible candidates. With the help of this genomic screen, we found tRNAs that are alternated and tRNA halves that are differentially expressed upon nutritional stress.

Rebound-associated vertebral fractures after discontinuation of denosumab-from clinic and biomechanics.

Rebound-associated vertebral fractures may follow treatment discontinuation of highly potent reversible bone antiresorptives, resulting from the synergy of rapid bone resorption and accelerated microdamage accumulation in trabecular bone. INTRODUCTION The purposes of this study are to characterize rebound-associated vertebral fractures following the discontinuation of a highly potent reversible antiresorptive therapy based on clinical observation and propose a pathophysiological rationale. METHODS This study is a case report of multiple vertebral fractures early after discontinuation of denosumab therapy in a patient with hormone receptor-positive non-metastatic breast cancer treated with an aromatase inhibitor. RESULTS Discontinuation of highly potent reversible bone antiresorptives such as denosumab may expose patients to an increased fracture risk due to the joined effects of absent microdamage repair during therapy followed by synchronous excess activation of multiple bone remodelling units at the time of loss-of-effect. We suggest the term rebound-associated vertebral fractures (RVF) for this phenomenon characterized by the presence of multiple new clinical vertebral fractures, associated with either no or low trauma, in a context consistent with the presence of high bone turnover and rapid loss of lumbar spine bone mineral density (BMD) occurring within 3 to 12 months after discontinuation (loss-of-effect) of a reversible antiresorptive therapy in the absence of secondary causes of bone loss or fractures. Unlike atypical femoral fractures that emerge from failure of microdamage repair in cortical bone with long-term antiresorptive treatment, RVF originate from the synergy of rapid bone resorption and accelerated microdamage accumulation in trabecular bone triggered by the discontinuation of highly potent reversible antiresorptives. CONCLUSIONS Studies are urgently needed to i) prove the underlying pathophysiological processes suggested above, ii) establish the predictive criteria exposing patients to an increased risk of RVF, and iii) determine appropriate treatment regimens to be applied in such patients.

Ethnic disparity in defensive coping endothelial responses: The SABPA study

OBJECTIVES Defensive coping (DefS) in Blacks has been associated with greater cardiovascular risk than in their White counterparts. We examined associations between endothelial function mental stress responses and markers of vascular structure in a bi-ethnic cohort. METHODS We examined vascular function and structure in 368 Black (43.84±8.31years) and White Africans (44.78±10.90years). Fasting blood samples, 24h blood pressure, left carotid intima-media thickness of the far wall (L-CIMTf), and left carotid cross-sectional wall area (L-CSWA) values were obtained. von Willebrand factor (VWF), endothelin-1 (ET-1) and nitric oxide metabolite (NOx) responses to the Stroop mental stress test were calculated to assess endothelial function. DefS was assessed using the Coping Strategy Indicator questionnaire. Interaction between main effects was demonstrated for 283 participants with DefS scores above the mean of 26 for L-CIMTf. RESULTS Blunted stress responses for VWF (men 16.71% vs. 51.10%; women 0.85% vs. 42.09%, respectively) and NOx (men -64.52% vs. 74.89%; women -76.16% vs. 113.29%, respectively) were evident in the DefS Blacks compared to the DefS Whites (p<0.001). ET-1 increased more in Blacks (men 150% and women 227%, p<0.001) compared to the Whites (men 61.25% and women 35.49%, p<0.001). Ambulatory pulse pressure, but not endothelial function markers, contributed to L-CIMTf (ΔR(2)=0.11 p<0.001), and L-CSWA (ΔR(2)=0.08, p<0.001) in DefS African men but not in any other group. CONCLUSIONS Blunted stress-induced NOx and VWF responses and augmented ET-1 responses in DefS Blacks indicate endothelial dysfunction. DefS may facilitate disturbed endothelial responses and enforce vascular remodelling via compensatory increases in pulse pressure in Black men. These observations may indicate an increased risk of cardiovascular incidents via functional and structural changes of the vasculature in DefS Blacks.

Softening-up mannan-rich cell walls

The softening and degradation of the cell wall (CW), often mannan enriched, is involved in several processes during development of higher plants, such as meristematic growth, fruit ripening, programmed cell death, and endosperm rupture upon germination. Mannans are also the predominant hemicellulosic CW polymers in many genera of green algae. The endosperm CWs of dry seeds often contain mannan polymers, sometimes in the form of galactomannans (Gal-mannans). The endo-beta-mannanases (MANs) that catalyse the random hydrolysis of the beta-linkage in the mannan backbone are one of the main hydrolytic enzymes involved in the loosening and remodelling of CWs. In germinating seeds, the softening of the endosperm seed CWs facilitates the emergence of the elongating radicle. Hydrolysis and mobilization of endosperm Gal-mannans by MANs also provides a source of nutrients for early seedling growth, since Gal-mannan, besides its structural role, serves as a storage polysaccharide. Therefore, the role of mannans and of their hydrolytic enzymes is decisive in the life cycle of seeds. This review updates and discusses the significance of mannans and MANs in seeds and explores the increasing biotechnological potential of MAN enzymes.

Caracterização do envolvimento do gene RECKna proliferação celular e progressão tumoral: inversa correlação com a expressão do oncogene c-myc

Este trabalho mostra o envolvimento do gene RECK no processo de progressão do ciclo celular. Foi verificado que a expressão endógena de RECK é modulada durante a progressão do ciclo celular. A superexpressão de RECK em fibroblastos normais de camundongo promove uma diminuição da capacidade proliferativa das células e um retardo da transição das fases G0/G1-S do ciclo celular. Além disso, os resultados sugerem que um dos possíveis mecanismos de ação de RECK, que promovem este processo, envolve a indução da expressão de um inibidor de CDK, especificamente de p21, e retardo da fosforilação de pRb. Os resultados indicam, ainda, que durante a progressão do ciclo celular a expressão do gene RECK apresenta uma correlação inversa com a expressão do proto-oncogene c-myc. Estes dados corroboram os dados da literatura que mostram RECK como um alvo para o produto de diversos oncogenes, como ras e c-myc. A caracterização da repressão de RECK por c-Myc mostrou que a mesma ocorre ao nível transcricional e que sítios Sp1, presentes no promotor de RECK, são essenciais para a ação de Myc. Dados adicionais sugerem que a repressão de RECK por c-Myc parece envolver mecanismos de desacetilação de histonas. A modulação da expressão de RECK também foi avaliada durante a progressão maligna de tumores do sistema nervoso central (especificamente, gliomas). Foi verificado que a expressão de RECK não é alterada com a progressão deste tipo de tumor. Porém, foi verificado que os pacientes que manifestaram um maior tempo de sobrevida apresentaram tumores com uma significativa maior expressão do gene RECK. Estes dados sugerem que RECK possa ser um possível marcador prognóstico. A caracterização da regulação da expressão de RECK, tanto em células normais como em diferentes tipos de tumores, assim como os alvos moleculares da sua ação, são pontos muito importantes para o entendimento dos mecanismos que controlam a proliferação celular e podem contribuir para o desenvolvimento de novas formas de terapia anti-tumoral.

La basílica y el baptisterio de Tolmo de Minateda (Hellín, Albacete)

Se presenta el complejo religioso exhumado en la parte alta de la ciudad altomedieval del Tolmo de Minateda (Hellín, Albacete), correspondiente a la Madînat Iyih de las fuentes árabes y, en opinión de los autores, a la sede episcopal Eiotana/Elotana creada a principios del siglo VII. El conjunto religioso está compuesto por una basílica de tres naves con ábside semicircular y un baptisterio anexo situado a los pies del edificio, también con distribución tripartita. En este artículo se estudia detalladamente el baptisterio, así como las distintas remodelaciones de la piscina bautismal, y se propone una restitución del espacio litúrgico.

Alterações cardíacas fisiológicas em atletas : o limiar entre patológico e fisiológico

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Régulation de l'expression de PPARγ dans l'arthrose

L’arthrose (OA) est une maladie dégénérative très répondue touchant les articulations. Elle est caractérisée par la destruction progressive du cartilage articulaire, l’inflammation de la membrane synoviale et le remodelage de l’os sous chondral. L’étiologie de cette maladie n’est pas encore bien définie. Plusieurs études ont été menées pour élucider les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans le développement de l’OA. Les effets protecteurs du récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes gamma (PPARγ) dans l'OA sont bien documentés. Il a été démontré que PPARγ possède des propriétés anti-inflammatoires et anti-cataboliques. Aussi, plusieurs stimuli ont été impliqués dans la régulation de l’expression de PPARγ dans différents types cellulaires. Cependant, les mécanismes exacts responsables de cette régulation ainsi que le profil de l’expression de ce récepteur au cours de la progression de l’OA ne sont pas bien connus. Dans la première partie de nos travaux, nous avons essayé d’élucider les mécanismes impliqués dans l’altération de l’expression de PPARγ dans cette maladie. Nos résultats ont confirmé l’implication de l’interleukine-1β (IL-1β), une cytokine pro-inflammatoire, dans la réduction de l’expression de PPARγ au niveau des chondrocytes du cartilage articulaire. Cet effet coïncide avec l'induction de l’expression du facteur de transcription à réponse précoce de type 1 (Egr-1). En plus, la diminution de l'expression de PPARγ a été associée au recrutement d'Egr-1 et la réduction concomitante de la liaison de Sp1 au niveau du promoteur de PPARγ. Dans la deuxième partie de nos travaux, nous avons évalué le profil d’expression de ce récepteur dans le cartilage au cours de la progression de cette maladie. Le cochon d’inde avec OA spontanée et le chien avec OA induite par rupture du ligament croisé antérieur (ACLT) deux modèles animaux d’OA ont été utilisés pour suivre l’expression des trois isoformes de PPARs : PPAR alpha (α), PPAR béta (β) et PPAR gamma (γ) ainsi que la prostaglandine D synthase hématopoïétique (H-PGDS) et la prostaglandine D synthase de type lipocaline (L-PGDS) deux enzymes impliquées dans la production de l’agoniste naturel de PPARγ, la 15-Deoxy-delta(12,14)-prostaglandine J(2) (15d-PGJ2). Nos résultats ont démontré des changements dans l’expression de PPARγ et la L-PGDS. En revanche, l’expression de PPARα, PPARβ et H-PGDS est restée stable au fil du temps. La diminution de l’expression de PPARγ dans le cartilage articulaire semble contribuer au développement de l’OA dans les deux modèles animaux. En effet, le traitement des chondrocytes par de siRNA dirigé contre PPARγ a favorisé la production des médiateurs arthrosiques tels que l'oxyde nitrique (NO) et la métalloprotéase matricielle de type 13 (MMP-13), confirmant ainsi le rôle anti-arthrosique de ce récepteur. Contrairement à ce dernier, le niveau d'expression de la L-PGDS a augmenté au cours de la progression de cette maladie. La surexpression de la L-PGDS au niveau des chondrocytes humains a été associée à la diminution de la production de ces médiateurs arthrosiques, suggérant son implication dans un processus de tentative de réparation. En conclusion, l’ensemble de nos résultats suggèrent que la modulation du niveau d’expression de PPARγ, de la L-PGDS et d’Egr-1 au niveau du cartilage articulaire pourrait constituer une voie thérapeutique potentielle dans le traitement de l’OA et probablement d’autres formes d'arthrite.

Rôles de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans l'angiogenèse, la perméabilité vasculaire et la progression tumorale

L’angiogenèse et l’augmentation de la perméabilité vasculaire sont des éléments clés pour la croissance et la progression tumorale. Par conséquent, de nombreux efforts sont déployés à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation et le remodelage des vaisseaux sanguins de manière à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. De cette optique, les travaux de cette thèse se sont concentrés sur la protéine tyrosine phosphatase DEP-1, initialement identifiée comme un régulateur négatif de la prolifération et de la phosphorylation du VEGFR2 lorsque fortement exprimée dans les cellules endothéliales. Toutefois, en utilisant une approche d’ARNi, il a été démontré que via sa capacité à déphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529), DEP-1 était également un régulateur positif de l’activation de Src dans les cellules endothéliales stimulées au VEGF. Puisque Src joue un rôle central dans la promotion de l’angiogenèse et la perméabilité vasculaire, nous avons en plus démontré que DEP-1 était un promoteur de ces fonctions in vitro et que la tyrosine phosphorylation de sa queue C-terminale, permettant l’interaction et l’activation de Src, était requise. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse démontrent dans un premier temps à partir d’une souris Dep1 KO, dont le développement ne présente aucun phénotype apparent, que la perte de l’expression de DEP-1 se traduit en une inhibition de l’activation de Src et de l’un de ses substrats, la VE-Cadherine, en réponse au VEGF chez la souris adulte. Nos résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle primordial de DEP-1 dans l’induction de la perméabilité vasculaire et de la formation de capillaires in vivo. Conséquemment, la croissance tumorale et la formation de métastases aux poumons sont réduites due à une inhibition de leur vascularisation ce qui se traduit par une diminution de la prolifération et une augmentation de l’apoptose des cellules cancéreuses. De façon intéressante, l’expression élevée de DEP-1 dans les vaisseaux sanguins tumoraux de patientes atteintes du cancer du sein corrèle avec une vascularisation accrue de la tumeur. En plus du rôle de DEP-1 dans la réponse angiogénqiue à l’âge adulte, nos travaux ont également démontré le rôle important de DEP-1 lors de la vascularisation de la rétine, un modèle in vivo d’angiogenèse développementale. Dans ce contexte, DEP-1 inhibe la prolifération des cellules endothéliales et limite leur bourgeonnement et la complexification du réseau vasculaire rétinien en permettant l’expression adéquate du Dll4, un régulateur crucial de l’organisation de la vascularisation développementale. Cette expression du Dll4 découlerait de la stabilisation de la β-caténine par l’inactivation de la GSK3β, un régulateur important de la dégradation de la β-caténine, en réponse au VEGF selon la voie de signalisation VEGFR2-Src-PI3K-Akt-GSK3β. Ainsi, ces travaux identifient DEP-1 comme un régulateur important de l’organisation vasculaire rétinienne. Les rôles positifs de DEP-1 dans les cellules endothéliales découlent principalement de sa capacité à lier et activer la kinase Src. En plus de contribuer à la réponse angiogénique, Src est également un oncogène bien caractérisé notamment pour sa contribution au programme invasif des cellules cancéreuses mammaires. Les travaux de cette thèse illustrent que DEP-1 est préférentiellement exprimée dans les cellules cancéreuses mammaires invasives et qu’il régule l’activation de Src, de voies de signalisation invasives et, par le fait même, de l’invasivité de ces cellules in vitro et in vivo. De façon intéressante, ces observations corrèlent avec des données cliniques où l’expression modérée de DEP-1 est associée à un mauvais pronostic de survie et de rechute. Ces résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle positif de DEP-1 dans l’activation de Src au niveau des cellules endothéliales et des cellules cancéreuses mammaires ce qui permet la régulation du bourgeonnement endothélial, de la perméabilité vasculaire, de l’angiogenèse normale et pathologique en plus de l’invasion tumorale.

Modulation allostérique du récepteur FP dans le cancer colorectal

Les prostaglandines modulent d’importants rôles physiologiques. Elles sont aussi impliquées dans le développement d’une variété de conditions pathologiques telles l’inflammation, la douleur et le cancer. La prostaglandine PGF2α et son récepteur (récepteur FP) se trouvent impliqué dans la modulation de nombreuses pathologies tels lors de l’accouchement préterme et le cancer colorectal. Récemment, nous avons fait partie d’un groupe de recherche ayant développé des modulateurs allostériques du récepteur FP. Dans une première étude, l’action du PGF2α sur le déclenchement des contractions myométriales a été évaluée, car peu d’information est connue sur la signalisation de cette prostaglandine lors de l’accouchement. Ainsi, nous avons utilisé un peptidomimétique de la deuxième boucle extracellulaire, dénommée PDC113.824. Nos résultats ont démontré que le PDC113.824 permettait de retarder la mise bas chez des souris gestantes, mais agissait de manière différente sur les multiples voies de signalisation de la PGF2α. Ainsi, le PDC113.824 inhibait la voie RhoA-ROCK, dépendante de l’activation de la protéine Gα12 par le. Les protéines RhoA-ROCK sont des acteurs clés dans le remodelage du cytosquelette d’actine et des contractions myométriales lors de l’accouchement. De plus, le PDC113.824 en présence de PGF2α agit comme un modulateur positif sur la voie dépendante de l’activation de la protéine Gαq. Le PDC113.824 serait donc un modulateur allostérique non compétitif possédant des actions à la fois de modulateurs positifs et négatifs sur la signalisation du récepteur FP Dans une seconde étude, des analogues du PDC113.824 ont été conçus et analysés dans un second modèle pathologique, le cancer colorectal. Ce cancer possède de hauts niveaux de récepteur FP. Nous avons donc étudié le rôle du récepteur FP dans le développement et la progression du cancer colorectal et l’effet de modulateurs allostériques. Il est généralement accepté que dans le cancer colorectal, la prostaglandine PGE2 permet la croissance et l’invasion tumorale, ainsi que l’angiogenèse. Toutefois, peu d’informations sont connues sur le rôle du PGF2α dans le cancer colorectal. C’est dans ce contexte que nous avons décidé d’examiner la contribution de ce récepteur dans la progression du cancer colorectal et cherché à déterminer si la modulation des fonctions du récepteur FP a un impact sur la croissance de tumeurs colorectales. Nos recherches ont révélé que l’activation du récepteur FP permet la migration et la prolifération de plusieurs lignées cellulaires humaines et murines d’adénocarcinomes colorectaux. Dans ce contexte, nos expériences ont démontré que la migration des cellules cancéreuses était dépendante de l’activation de la voie Rho. Nos résultats démontrent qu’en effet, l’activation de RhoA, une petite GTPase clé de la voie Gα12, est inhibée de façon sélective par nos composés. De plus, nos molécules allostériques sont également efficaces pour inhiber la voie de signalisation de la ß-caténine, une protéine impliquée dans la genèse du cancer colorectal. In vivo, le traitement de souris avec un des ces modulateurs a permis une inhibition effective de la croissance tumorale. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent donc que les modulateurs allostériques des récepteurs FP pourraient constituer une nouvelle classe de médicaments utilisés pour le traitement du cancer colorectal.

Effect of aestivation on long bone mechanical properties in the green-striped burrowing frog, Cyclorana alboguttata

The green-striped burrowing frog, Cyclorana alboguttata, survives extended drought periods by burrowing underground and aestivating. These frogs remain immobile within cocoons of shed skin and mucus during aestivation and emerge from their burrows upon heavy rains to feed and reproduce. Extended periods of immobilisation in mammals typically result in bone remodelling and a decrease in bone strength. We examined the effect of aestivation and, hence, prolonged immobilisation on cross-sectional area, histology and bending strength in the femur and tibiolibula of C alboguttata. Frogs were aestivated in soil for three and nine months and were compared with control animals that remained active, were fed and had a continual supply of water. Compared with the controls, long bone size, anatomy and bending strength remained unchanged, indicating an absence of disuse osteoporosis. This preservation of bone tissue properties enables C. alboguttata to compress the active portions of their life history into unpredictable windows of opportunity, whenever heavy rains occur.

Conjugation of an antibody to cross-linked fibrin for targeted delivery of anti-restenotic drugs

There is an urgent need to treat restenosis, a major complication of the treatment of arteries blocked by atherosclerotic plaque, using local delivery techniques. We observed that cross-linked fibrin (XLF) is deposited at the site of surgical injury of arteries. An antibody to XLF, conjugated to anti-restenotic agents, should deliver the drugs directly and only to the site of injury. An anti-XLF antibody (H93.7C.1D2/48; 1D2) was conjugated to heparin (using N-succinimidyl 3-(2-pyridyldithio)-propionate), low molecular weight heparin (LMWH) (adipic acid dihydrazide) and rapamycin (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide/N-hydroxysuccinimide), and the conjugates purified and tested for activity before use in vivo. Rabbits had their right carotid arteries de-endothelialised and then given a bolus of 1D2-heparin, 1D2-LMWH or 1D2-rapamycin conjugate or controls of saline, heparin, LMWH, rapamycin or 1D2 (+/-heparin bolus) and sacrificed after 2 or 4 weeks (12 groups, n=6/group). Rabbits given any of the conjugates had minimal neointimal development in injured arteries, with up to 59% fewer neointimal cells than those given control drugs. Rabbits given 1D2-heparin or 1D2-LMWH had an increased or insignificant reduction in luminal area, with positive remodelling, while the medial and total arterial areas of rabbits given 1D2-rapamycin were not affected by injury. Arteries exposed to 1D2-heparin or 1D2-rapamycin had more endothelial cells than rabbits given control drugs. Thus, XLF-antibodies can site-deliver anti-restenotic agents to injured areas of the artery wall, where the conjugates can influence remodelling, re-endothelialisation and neointimal cell density, with reduced neointimal formation. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Targeted delivery of heparin and LMWH using a fibrin antibody prevents restenosis

This study investigates a stent-less local delivery system for anti-restenotic agents utilizing antibodies to cross-linked fibrin (XLF). Heparin and low molecular weight heparin (LMWH) were conjugated to an antibody to cross-linked fibrin D-dinner (1D2). Rabbit right carotid arteries were injured with a balloon catheter, then the animals were given a bolus injection of 40 mug/k,g 1D2-heparin (26-70 mug/kg heparin) or 1D2-LMWH (29-80 mug/kg LMWH) conjugates or controls of saline (0.5 ml/kg), heparin (150 U/kg), LMWH (2 mg), or 1D2 (40 mug/kg), with or without a heparin bolus and sacrificed after 2 weeks (8 groups, n = 6/group). The injured artery of rabbits given 1D2-heparin or 1D2-LMWH conjugates had reduced neointimal development, with decreased luminal narrowing and positive remodelling compared with animals given control drugs. Animals given 1D2-heparin conjugate (with a heparin bolus) had three to five times more endothelial cells than the rabbits given saline or unconjugated heparin, while rabbits given 1D2-LMWH conjugate had up to 59% fewer neointimal cells than those given unconjugated drugs. There was little difference in extracellular matrix organization or composition. Thus cross-linked fibrin-antibodies can site-deliver anti-restenotic agents to injured areas of the artery wall where they influence wall remodelling and endothelial and neointimal cell number, reducing neointimal formation without systemic complications. Local delivery of anti-restenotic agents should minimise systemic effects, bleeding complications and potentially the cost of treatment due to a single, lower dose. (C) 2004 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.