La PCSK9 humaine, une molécule aux multiples facettes métaboliques et une cible thérapeutique prometteuse : études de régulation in vitro et in vivo

La proprotéine convertase subtilisine/kexine-9 (PCSK9) a été identifiée comme le troisième locus impliqué dans l’hypercholestérolémie autosome dominante (ADH). Les deux autres gènes impliqués dans l’ADH encodent le récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR) et l’apolipoprotéine B. La PCSK9 est une convertase qui favorise la dégradation du LDLR dans les hépatocytes et augmente le niveau plasmatique de cholestérol des LDL (LDL-C). Les mutations « gain de fonction » de la PCSK9 sont associées à un phénotype d’hypercholestérolémie familiale, tandis que les variantes « perte de fonction » sont associées à un LDL-C réduit et à un risque coronarien plus faible. Pour élucider le rôle physiologique de la PCSK9, nous avons étudié sa régulation génique. En utilisant le RT-PCR quantitatif dans des hépatocytes humains, nous avons analysé la régulation de PCSK9 sous différentes conditions modulant l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol. Nous avons démontré que l’expression de la PCSK9 était induite par les statines de manière dose-dépendante et que cette induction était abolie par le mévalonate. De plus, le promoteur de PCSK9 contenait deux motifs conservés pour la régulation par le cholestérol : le sterol regulatory element (SRE) et un site Sp1. La PCSK9 circule dans le plasma sous des formes mature et clivée par la furine. Grâce à notre anticorps polyclonal, nous avons mis au point un test ELISA mesurant la PCSK9 plasmatique totale. Une étude transversale a évalué les concentrations plasmatiques de PCSK9 chez des sujets sains et hypercholestérolémiques, traités ou non par des statines ou une combinaison statine/ezetimibe. Chez 254 sujets sains, la valeur moyenne de PCSK9 (écart-type) était de 89,5 (31,9) µg/L. La concentration plasmatique de la PCSK9 corrélait avec celle de cholestérol total, du LDL-C, des triglycérides (TG), de la glycémie à jeun, l’âge et l’indice de masse corporelle. Le séquençage de PCSK9 chez des sujets aux extrêmes de la distribution des concentrations de PCSK9 de notre cohorte a révélé la présence d’une nouvelle variation « perte de fonction » : R434W. Chez 200 patients hypercholestérolémiques, la concentration de PCSK9 était plus élevée que chez les sujets sains (P<0,04). Elle a augmenté avec une dose croissante de statine (P<0,001), et a augmenté encore plus suite à l’ajout d’ezetimibe (P<0,001). Chez les patients traités, ceux présentant une hypercholestérolémie familiale (HF; due à une mutation du LDLR) avaient des concentrations plus élevées de PCSK9 que les non-HF (P<0,005), et la réduction de LDL-C corrélait positivement avec la concentration de PCSK9 atteinte de la même manière dans les deux sous-catégories (P<0,02 et P<0,005, respectivement). Par ailleurs, une incubation des cellules HepG2 (hépatocytes) et Caco-2 (entérocytes) avec de l’ezetimibe a provoqué une augmentation de l’ARNm de PCSK9 et de NPC1L1 de 1,5 à 2 fois (P<0,05), mais aucune variation significative de PCSK9 sécrétée n’a été observée, suggérant que ces lignées cellulaires ne sont pas un modèle idéal. Nous avons également mesuré le niveau de PCSK9 chez 1 739 Canadiens-français âgés de 9, 13 et 16 ans. La valeur moyenne (écart-type) de PCSK9 dans cette cohorte était de 84,7 (24,7) µg/L, légèrement plus basse que dans la cohorte d’adultes (89,5 (31,9) µg/L). Chez les garçons, la PCSK9 circulante diminuait avec l’âge, tandis que c’était l’inverse chez les filles. Il y avait des associations positives et significatives entre la PCSK9 et la glycémie à jeun, l’insulinémie, le HOMA-IR, et les paramètres lipidiques (TC, LDL-C, TG, HDL-C, apoAI et apoB). Dans l’analyse multivariée, une hausse de 10% de l’insulinémie à jeun était associée à une augmentation de 1 à 2% de PCSK9. La régulation de PCSK9 est typique de celle d’un gène impliqué dans le métabolisme des lipoprotéines et est probablement la cible du facteur de transcription «sterol regulatory element-binding protein » (SREBP-2). La concentration plasmatique de la PCSK9 est associée avec l’âge, le sexe, et de multiples marqueurs métaboliques chez les enfants et les adultes. La détection de la PCSK9 circulante chez les sujets HF et non-HF signifie que ce test ELISA spécifique à PCSK9 pourrait servir à suivre la réponse à la thérapie chez un grand éventail de sujets. PCSK9 semble être une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de l’hypercholestérolémie et de la maladie cardiovasculaire.

Parent-youth associations of physical activity and the influence of family and neighbourhood social factors

Objectif: Examiner le lien entre la participation des parents aux activités physiques (AP) de leur enfant et les habitudes de vie et le statut pondéral de ces derniers. Méthode: Les données proviennent de l’Enquête Sociale et Santé des Enfants et des Adolescent Québécois (1999), comprenant des échantillons représentatifs de jeunes de 9, 13 et 16 ans (n=2511). L’implication des parents est définie par aucun, 1 seul, ou 2 parents faisant de l’AP avec leur enfant ≥1/semaine. Un rappel 7 jours a servi à classer les jeunes selon leur niveau d’AP, soit faible, modéré ou élevé. Le temps d’écran a été défini par: ≤14 vs. >14 heures/semaine. Le statut pondéral a été défini selon les critères de Cole. Résultats: Lorsque les deux parents participent aux AP du jeune, le niveau d’AP des adolescents de 13 (OR 3.89, IC 95%: 1.85-8.18) et 16 ans (OR 3.45, IC 95%: 1.32-9.01) est davantage élevé, et le temps d’écran moindre (OR 2.36, IC 95%: 1.30-4.25) chez ceux de 13 ans. Des analyses secondaires montrent que le lien entre l’implication des parents et le niveau d’AP des jeunes est présent chez les familles biparentales seulement; le lien avec le temps d’écran est présent dans les quartiers sécuritaires seulement. Aucune association n’est observée pour le statut pondéral. Conclusion: Les stratégies de promotion de la santé ciblant la participation des parents aux AP de leurs enfants pourraient réduire le fardeau des maladies chroniques, étant donné l’association favorable entre leur implication et les habitudes de vie des jeunes.

CD40 signalling in platelet function

Le CD40 est un membre de la famille des récepteurs du facteur de nécrose tumorale ("Tumour necrosis factor", TNF), initialement identifié sur des cellules de carcinome de la vessie. L'interaction du CD40 avec son ligand (CD40L) est d'une importance cruciale pour le développement des cellules B et de la commutation d'isotype au cours de la réponse immunitaire acquise. L'expression du complexe CD40/CD40L était initialement cru d'être limiter aux cellules du système immunitaire, mais aujourd'hui il est bien connu que ce complexe est également exprimé sur les cellules du système circulatoire et vasculaire, et est impliqué dans diverses réactions inflammatoires; de sorte que le CD40L est maintenant considéré comme une molécule thrombo-inflammatoire prédictive des événements cardiovasculaires. Les plaquettes expriment constitutivement le CD40, alors que le CD40L n'est exprimé que suite à leur l'activation. Il est ensuite clivé en sa forme soluble (sCD40L) qui représente la majorité du sCD40L en circulation. Il fut démontré que le sCD40L influence l'activation plaquettaire mais son effet exact sur la fonction plaquettaire, ainsi que les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à son action demeurent inconnus. Ainsi, ce projet a été entrepris dans le but d’adresser les objectifs spécifiques suivants: 1) évaluer les effets in vitro du sCD40L sur l'activation et l'agrégation plaquettaire; 2) identifier les récepteurs plaquettaires impliqués dans l’action du sCD40L; 3) élucider les voies signalétiques intracellulaires induits par le sCD40L; 4) évaluer les effets du sCD40L sur la formation de thrombus in vivo. Nous avons trouvé que le sCD40L augmente fortement l'activation et l'agrégation des plaquettes en réponse à de faibles concentrations d'agonistes. Les plaquettes humaines traitées avec une forme mutante du sCD40L qui n'interagit pas avec le CD40, et les plaquettes de souris déficientes en CD40 ne furent pas en mesure d'induire de telles réponses, indiquant que le récepteur principal du sCD40L au niveau des plaquettes est le CD40. En plus, nous avons identifié la présence de plusieurs membres de la famille du facteur associé du récepteur du TNF ("TNF receptor-associated factor", TRAF) dans les plaquettes et nous avons montré que seulement le TRAF2 s'associe avec le CD40 suite à la stimulation par le sCD40L. Nos résultats indiquent aussi que le sCD40L agisse sur les plaquettes au repos par l'entremise de deux voies signalétiques distinctes. La première voie implique l'activation de la petite GTPase Rac1 et de sa cible en aval, soit la protéine kinase p38 activée par le mitogène ("p38 mitogen-activated protein kinase", p38 MAPK ), menant au changement de forme plaquettaire et à la polymérisation de l'actine; alors que la deuxième voie implique l'activation de la cascade signalétique du NF-kB. Par ailleurs, à la suite d'une lésion artérielle induite par le chlorure de fer, le sCD40L exacerbe la formation de thrombus et l'infiltration leucocytaire au sein du thrombus dans les souris du type sauvage, mais pas chez les souris déficientes en CD40. En conclusion, ce projet a permis d'identifier pour la première fois deux voies signalétiques distinctes en aval du CD40 plaquettaire et a permis d'établir leur implication dans l'activation et l'agrégation plaquettaire en réponse au sCD40L. De manière plus importante, ce projet nous a permis d'établir un lien direct entre les niveaux élevés du sCD40L circulant et la formation de thrombus in vivo, tout en soulignant l'importance du CD40 dans ce processus. Par conséquent, l'axe CD40/CD40L joue un rôle important dans l'activation des plaquettes, les prédisposant à une thrombose accrue en réponse à une lésion vasculaire. Ces résultats peuvent expliquer en partie la corrélation entre les taux circulants élevés du sCD40L et l'incidence des maladies cardiovasculaires.

Relationship between sublethal injury and microbial inactivation by the combination of high hydrostatic pressure and citral or tert-butyl hydroquinone

The aim was to investigate (i) the occurrence of sublethal injury in Listeria monocytogenes, Escherichia coli, and Saccharomyces cerevisiae after high hydrostatic pressure (HHP) treatment as a function of the treatment medium pH and composition and (ii) the relationship between the occurrence of sublethal injury and the inactivating effect of a combination of HHP and two antimicrobial compounds, tert-butyl hydroquinone (TBHQ) and citral. The three microorganisms showed a high proportion of sublethally injured cells (up to 99.99% of the surviving population) after HHP. In E. coli and L. monocytogenes, the extent of inactivation and sublethal injury depended on the pH and the composition of the treatment medium, whereas in S. cerevisiae, inactivation and sublethal injury were independent of medium pH or composition under the conditions tested. TBHQ alone was not lethal to E. coli or L. monocytogenes but acted synergistically with HHP and 24-h refrigeration, resulting in a viability decrease of >5 log(10) cycles of both organisms. The antimicrobial effect of citral depended on the microorganism and the treatment medium pH. Acting alone for 24 h under refrigeration, 1,000 ppm of citral caused a reduction of 5 log(10) cycles of E. coli at pH 7.0 and almost 3 log(10) cycles of L. monocytogenes at pH 4.0. The combination of citral and HHP also showed a synergistic effect. Our results have confirmed that the detection of sublethal injury after HHP may contribute to the identification of those treatment conditions under which HHP may act synergistically with other preserving processes.

Fibrin activates GPVI in human and mouse platelets

The glycoprotein VI (GPVI)-Fc receptor γ (FcRγ) chain is the major platelet signaling receptor for collagen. Paradoxically, in a FeCl3 injury model, occlusion, but not initiation of thrombus formation, is delayed in GPVI-deficient and GPVI-depleted mice. In this study, we demonstrate that GPVI is a receptor for fibrin and speculate that this contributes to development of an occlusive thrombus. We observed a marked increase in tyrosine phosphorylation, including the FcRγ chain and Syk, in human and mouse platelets induced by thrombin in the presence of fibrinogen and the αIIbβ3 blocker eptifibatide. This was not seen in platelets stimulated by a protease activated receptor (PAR)-4 peptide, which is unable to generate fibrin from fibrinogen. The pattern of tyrosine phosphorylation was similar to that induced by activation of GPVI. Consistent with this, thrombin did not induce tyrosine phosphorylation of Syk and the FcRγ chain in GPVI-deficient mouse platelets. Mouse platelets underwent full spreading on fibrin but not fibrinogen, which was blocked in the presence of a Src kinase inhibitor or in the absence of GPVI. Spreading on fibrin was associated with phosphatidylserine exposure (procoagulant activity), and this too was blocked in GPVI-deficient platelets. The ectodomain of GPVI was shown to bind to immobilized monomeric and polymerized fibrin. A marked increase in embolization was seen following FeCl3 injury in GPVI-deficient mice, likely contributing to the delay in occlusion in this model. These results demonstrate that GPVI is a receptor for fibrin and provide evidence that this interaction contributes to thrombus growth and stability.

Childhood trauma: methods for the identification of physeal fractures in non-adult skeletal remains

Objectives Today, fractures at the growth plate (or physis) are common injuries in children, but provide challenges of identification in skeletonized remains. Clinical studies provide detailed information on the mechanisms, locations, age of occurrence, and complications associated with physeal fractures, enabling the development of new criteria for identifying this injury in non-adults. To test these criteria, skeletal remains from five rural and urban medieval cemeteries were examined. Methods The sample consisted of 961 skeletons (0-17 years) with open epiphyses. Macroscopic observation looked for any irregularities of the metaphysis or epiphysis which was consistent with the clinical appearance of physeal fractures or resulting complications. Radiographic examination was applied to identify fracture lines or early growth arrest. Results This study revealed 12 cases of physeal trauma (1.2%). Physeal fractures occurred predominantly at the distal end (75%), and while they were identified in all age categories, they were most frequent in those aged 12-17 years (0.2% TPR). The humerus was the most commonly affected location (3/12 or 25%). Conclusions This study highlights the potential for recognizing physeal fractures in children of all ages, enhancing our understanding of non-adult trauma, and enabling us to assign a more precise age of the injury to build up a picture of their activities in the past.

Acute toxicity of a single gavage dose of fumonisin B(1) in rabbits

The aim of this study was to determine the clinical, pathological and mycotoxicological effects of oral administration of fumonisin B, (FBI) in rabbits. Eighteen rabbits were randomly assigned to two experimental groups: control group, 0 mg FB(1): fumonisin group. 31.5 mg FB(1)/kg body weight, corresponding to about 630 mg FB(1)/kg diet. Fumonisin administered as a single oral dose to rabbits resulted in acute toxicity, significantly interfering with body and liver weight. Serum biochemical analysis revealed a significant increase of total protein, alkaline phosphatase (AP), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), gamma-glutamyltransferase (GGT), urea and creatinine in the group receiving FBI compared to control animals, a finding characterizing hepatic and renal injury in this group. Urinary protein concentrations were markedly elevated at 12,24,48 and 72 h after dosing, although visible pathological abnormalities were not observed, probably because of rapid repair of the damage. FBI was detected in feces, with a maximum concentration at 24h after administration, indicating that the enterohepatic circulation is important in rabbits. FBI concentrations found in urine were low, with peak elimination at 12 h after intoxication. The highest FBI concentrations were observed in feces compared to urine and liver, demonstrating that feces are the main routes of excretion. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Redox regulation of the mitochondrial K(ATP) channel in cardioprotection

The mitochondrial ATP-sensitive potassium channel (mK(ATP)) is important in the protective mechanism of ischemic preconditioning (IPC). The channel is reportedly sensitive to reactive oxygen and nitrogen species, and the aim of this study was to compare such species in parallel, to build a more comprehensive picture of mK(ATP) regulation. mK(ATP) activity was measured by both osmotic swelling and Tl(+) flux assays, in isolated rat heart mitochondria. An isolated adult rat cardiomyocyte model of ischemia-reperfusion (IR) injury was also used to determine the role of mK(ATP) in cardioprotection by nitroxyl. Key findings were as follows: (i) mK(ATP) was activated by O(2)(center dot-) and H(2)O(2) but not other peroxides. (ii) mK(ATP) was inhibited by NADPH. (iii) mK(ATP) was activated by S-nitrosothiols, nitroxyl, and nitrolinoleate. The latter two species also inhibited mitochondrial complex II. (iv) Nitroxyl protected cardiomyocytes against IR injury in an mK(ATP)-dependent manner. Overall, these results suggest that the mK(ATP) channel is activated by specific reactive oxygen and nitrogen species, and inhibited by NADPH. The redox modulation of mK(ATP) may be an underlying mechanism for its regulation in the context of IPC. This article is part of a Special Issue entitled: Mitochondria and Cardioprotection. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Nuclear magnetic resonance water relaxation time changes in bananas during ripening: a new mechanism

BACKGROUND: Nuclear magnetic resonance studies of banana fragments during ripening show an increase on the water transverse relaxation time (T(2)) and a decrease in water self-diffusion coefficient (D). As T(2) and D are normally directly correlated, we studied these two properties in intact bananas during ripening, in an attempt to rule out the effect of injury on the apparent discrepancies in the behavior of T(2) and D. RESULTS: The results show that injury in bananas causes a decrease in T(2) of the water in vacuoles (T(2vac)). They also show that T(2vac) increased and D decreased during ripening, ruling out the injury effect. To explain the apparent discrepancies, we propose a new hypothesis for the increase in T(2) values, based on the reduction of Fe(3+) ions to Fe(2+) by galacturonic acid, produced by the hydrolysis of pectin and a decrease in internal oxygen concentration during ripening. CONCLUSION: As injury alters T(2) values it is necessary to use intact bananas to study relaxation times during ripening. The novel interpretation for the increase in T(2vac) based on reduction of Fe(+3) and O(2) concentration is an alternative mechanism to that based on the hydrolysis of starch in amyloplasts. (C) 2010 Society of Chemical Industry

Caffeic Acid Phenethyl Ester Effects in the Kidney During Ischemia and Reperfusion in Rats Anesthetized with Isoflurane

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

AT1-receptor mediated vascular damage in myocardium, kidneys and liver in rats

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

Hypoxic-preconditioning induces neuroprotection against hypoxia-ischemia in newborn piglet brain

Preconditioning-induced ischemic tolerance has been documented in the newborn brain, however, the signaling mechanisms of this preconditioning require further elucidation. The aims of this study were to develop a hypoxic-preconditioning (PC) model of ischemic tolerance in the newborn piglet, which emulates important clinical similarities to human situation of birth asphyxia, and to characterize some of the molecular mechanisms shown to be implicated in PC-induced neuroprotection in rodent models. One day old piglets were subjected to PC (8% O(2)/92% N(2)) for 3 h and 24 h later were exposed to hypoxia-ischemia (HI) produced by a combination of hypoxia (5% FiO(2)) for a period of 30 min and ischemia induced by a period of hypotension (10 min of reduced mean arterial blood pressure; 70% of baseline). Neuropathologic analysis and unbiased stereology, conducted at 24 h, 3 and 7 days of recovery following HI, indicated a substantial reduction in the severity of brain damage in PC piglets compared to non-PC piglets (P<0.05). PC significantly increased the mRNA expression of hypoxia-inducible factor-1 alpha (HIF-1 alpha) and its target gene, vascular endothelial growth factor (VEGF) at 0 h, 6 h, 24 h, 3 and 7 days of recovery. Immunoblot analysis demonstrated that PC resulted in HIF-1 alpha protein stabilization and accumulation in nuclear extracts of cerebral cortex of newborn piglet brain compared to normoxic controls. Protein levels of VEGF increased in a time-dependent manner in both cortex and hippocampus following PC. Double-immunolabeling indicated that VEGF is mainly expressed in neurons, endothelial cells and astroglia. Our study demonstrates for the first time the protective efficacy of PC against hypoxic-ischemic injury in newborn piglet model, which recapitulates many pathophysiological features of asphyxiated human neonates. Furthermore, as has been shown in rodent models of preconditioning, our results suggest that PC-induced protection in neonatal piglets may involve upregulation of VEGF. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Foreign Body in Preauricular Region

Foreign bodies, although they are often found throughout the body, to a lesser degree in the face, still constitute a diagnostic challenge for the trauma surgeon. Its removal means danger of damaging important facial anatomic structures, even if its exact position from the image data was known. So, the objective is to describe a clinical report of a patient (42 years of age, male sex) who experienced falling to the ground, attended by the Department of Surgery and Traumatology Bucco-Maxillo-Facial Surgery, Faculty of Dentistry of Aracatuba, São Paulo State University, and 2 days after the trauma, he reported difficulty in mouth opening and pain. After clinical evaluation, we observed the presence of injury in the left preauricular region already in the process of healing. During the intraoral physical examination, a limitation of the mouth opening was noted. Radiographic posteroanterior and profile of the face showed 2 radiopaque foreign bodies in the left side, lying apparently at the region of the mandibular condylar process. Under local anesthesia, foreign body removal was carried from there with access to it through the preexisting facial injury. Further clinical examinations showed an improvement in mouth opening, absence of pain complaints, and/or functional complaints.

Study of Descendent Course of Buccal Nerve in Adults Individuals

The knowledge of the buccal nerve anatomy is of fundamental importance not only for the anesthesia but also for a safe intervention in the retromolar area. The aim of this work was to study its trajectory, in the area where it is related to the anterior margin of the ramus of the mandible, therefore providing important data for a safe intervention in the region. In this study we used 10 hemi-heads from male and female adults, from different ethnic groups. They were fixed in formol, and belong to the Anatomy Laboratory at the Faculty of Dentistry in Araraquara UNESP. These hemi-heads were dissected by lateral access, preserving the buccal nerve in its trajectory related to the anterior margin of the ramus of the mandible until its penetration in the buccinator muscle. Next, we desinserted the masseter muscle so that all the ramus of the mandible were exposed. Then, the following measurements were carried out: from the base of the mandible until the buccal nerve and from the base of the mandible until the apices of the mandibular coronoid process. These measurements were accomplished with a Mitutoyo CD-6'' CS digital paquimeter. The following average values were obtained: 32.26 mm (to the left side) and 32.04 mm (to the right side), from the base of the mandible until the buccal nerve and 59.09 mm (to the left side) and 58.95 mm (to the right side) from the base of the mandible until the apices of the coronoid process. We have concluded that normally, the buccal nerve crosses the anterior margin of the ramus of the mandible in an area which is above the superior half of the ramus of the mandible and also that the interventions in the retromolar region do not offer great risks of injury in the buccal nerve.

Ovarian structure and hormonal status of the UChA and UChB adult rats in response to ethanol

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