Novel molecular mechanisms of neuronal and vascular protection in experimental glaucoma

Le glaucome est la deuxième cause de cécité irréversible dans le monde. La perte de vision qui se produit lors du glaucome s’explique par une dégénérescence du nerf optique et une mort progressive et sélective des cellules ganglionnaires de la rétine (CRG). L'hypertension oculaire est un facteur de risque majeur dans le glaucome, mais des défauts du champ visuel continuent à se développer chez un contingent de patients malgré l'administration de médicaments qui abaissent la pression intraoculaire (PIO). Par conséquent, bien que la PIO représente le seul facteur de risque modifiable dans le développement du glaucome, son contrôle ne suffit pas à protéger les CRGs et préserver la fonction visuelle chez de nombreux patients. Dans ce contexte, j'ai avancé l'hypothèse centrale voulant que les stratégies de traitement du glaucome visant à promouvoir la protection structurale et fonctionnelle des CRGs doivent agir sur les mécanismes moléculaires qui conduisent à la mort des ces neurones. Dans la première partie de ma thèse, j'ai caractérisé l'effet neuroprotecteur de la galantamine, un inhibiteur de l'acétylcholinestérase qui est utilisé cliniquement dans le traitement de la maladie d'Alzheimer. Cette étude s’est basée sur l'hypothèse que la galantamine, en modulant l'activité du récepteur de l'acétylcholine, puisse améliorer la survie des CRGs lors du glaucome. Nous avons utilisé un modèle expérimental bien caractérisé d'hypertension oculaire induite par l’administration d'une solution saline hypertonique dans une veine épisclérale de rats Brown Norway. Les résultats de cette étude (Almasieh et al. Cell Death and Disease, 2010) ont démontré que l'administration quotidienne de galantamine améliore de manière significative la survie des corps cellulaires et des axones CRGs. La protection structurelle des CRGs s’accompagne d’une préservation remarquable de la fonction visuelle, évaluée par l'enregistrement des potentiels évoqués visuels (PEV) dans le collicule supérieur, la cible principale des CRGs chez le rongeur. Une autre constatation intéressante de cette étude est la perte substantielle de capillaires rétiniens et la réduction du débit sanguin associé à la perte des CRGs dans le glaucome expérimental. Il est très intéressant que la galantamine ait également favorisé la protection de la microvascularisation et amélioré le débit sanguin rétinien des animaux glaucomateux (Almasieh et al. en préparation). J'ai notamment démontré que les neuro-et vasoprotections médiées par la galantamine se produisent par iv l'activation des récepteurs muscariniques de l'acétylcholine. Dans la deuxième partie de ma thèse, j'ai étudié le rôle du stress oxydatif ainsi que l'utilisation de composés réducteurs pour tester l'hypothèse que le blocage d'une augmentation de superoxyde puisse retarder la mort des CRG lors du glaucome expérimental. J'ai profité d'un composé novateur, un antioxydant à base de phosphineborane (PB1), pour tester sur son effet neuroprotecteur et examiner son mécanisme d'action dans le glaucome expérimental. Les données démontrent que l'administration intraoculaire de PB1 entraîne une protection significative des corps cellulaire et axones des CRGs. Les voies moléculaires conduisant à la survie neuronale médiée par PB1 ont été explorées en déterminant la cascade de signalisation apoptotique en cause. Les résultats démontrent que la survie des CRGs médiée par PB1 ne dépend pas d’une inhibition de signalisation de protéines kinases activées par le stress, y compris ASK1, JNK ou p38. Par contre, PB1 induit une augmentation marquée des niveaux rétiniens de BDNF et une activation en aval de la voie de survie des ERK1 / 2 (Almasieh et al. Journal of Neurochemistry, 2011). En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes pathologiques qui conduisent à la perte de CRGs dans le glaucome et pourraient fournir des pistes pour la conception de nouvelles stratégies neuroprotectrices et vasoprotectrices pour le traitement et la gestion de cette maladie.

Functional Analysis of Nuclear beta-Adrenergic Receptors in the Myocardium

Récemment plusieurs récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) ont été caractérisés au niveau des membranes intracellulaires, dont la membrane nucléaire. Notre objectif était de déterminer si les sous-types de récepteurs β-adrénergiques (βAR) et leurs machineries de signalisation étaient fonctionnels et localisés à la membrane nucléaire des cardiomyocytes. Nous avons démontré la présence des β1AR et β3AR, mais pas du β2AR à la membrane nucléaire de myocytes ventriculaires adultes par immunobuvardage, par microscopie confocale, et par des essais fonctionnels. De plus, certains partenaires de signalisation comme les protéines GαS, Gαi, l’adénylate cyclase II, et V/VI y étaient également localisés. Les sous-types de βAR nucléaires étaient fonctionnels puisqu'ils pouvaient lier leurs ligands et activer leurs effecteurs. En utilisant des noyaux isolés, nous avons observé que l'agoniste non-sélectif isoprotérénol (ISO), et que le BRL37344, un ligand sélectif du β3AR, stimulaient l'initiation de la synthèse de l’ARN, contrairement à l'agoniste sélectif du β1AR, le xamotérol. Cette synthèse était abolie par la toxine pertussique (PTX). Cependant, la stimulation des récepteurs nucléaires de type B de l’endothéline (ETB) causaient une réduction de l'initiation de la synthèse d’ARN. Les voies de signalisations impliquées dans la régulation de la synthèse d’ARN par les RCPGs ont ensuite été étudiées en utilisant des noyaux isolés stimulés par des agonistes en présence ou absence de différents inhibiteurs des voies MAP Kinases (proteines kinases activées par mitogènes) et de la voie PI3K/PKB. Les protéines impliquées dans les voies de signalisation de p38, JNK, ERK MAP Kinase et PKB étaient présents dans les noyaux isolés. L'inhibition de PKB par la triciribine, inhibait la synthèse d’ARN. Nous avons ensuite pu mettre en évidence par qPCR que la stimulation par l’ISO entrainait une augmentation du niveau d'ARNr 18S ainsi qu’une diminution de l'expression d’ARNm de NFκB. En contraste, l’ET-1 n’avait aucun effet sur le niveau d’expression de l’ARNr 18S. Nous avons ensuite montré que la stimulation par l’ISO réduisait l’expression de plusieurs gènes impliqués dans l'activation de NFκB, tandis que l’inhibition de ERK1/2 et PKB renversait cet effet. Un microarray global nous a ensuite permis de démontrer que les βARs et les ETRs nucléaires régulaient un grand nombre de gènes distincts. Finalement, les βARs et ETRs nucléaires augmentaient aussi une production de NO de noyaux isolés, ce qui pouvait être inhibée par le LNAME. Ces résultats ont été confirmés dans des cardiomyocytes intacts en utilisant des analogues cagés et perméables d’ISO et de l'ET-1: l'augmentation de NO nucléaire détectée par DAF2-DA, causée par l'ET-1 et l'ISO, pouvait être prévenue par le LNAME. Finalement, l’augmentation de l’initiation de la transcription induite par l'ISO était aussi bloquée par le L-NAME ou par un inbitheur de PKG, le KT5823, suggérant que la voie NO-GC-PKG est impliquée dans la régulation de la transcription par les βAR. En conclusion, les βARs et les ETRs nucléaires utilisent des voies de signalisation différentes et exercent ainsi des effets distincts sur l’expression des gènes cardiaques. Ils représentent donc une avenue intéressante pour le développement de drogues pharmacologiques.

Le rôle du CD40 homodimère dans la réponse immunitaire

Le CD40 est une glycoprotéine transmembranaire de type I, appartenant à la famille des TNFRs, exprimée à la surface des cellules immunitaires, hématopoïétiques, vasculaires, épithéliales, et d’autres types de cellules, y compris les cellules tumorales. Le CD40 ne possédant pas de domaine kinase, pour induire un signal il interagit directement ou indirectement avec des protéines adaptatrices telles que les TRAFs et les JAKs. L’interaction du CD40 avec son principal ligand, le CD154, joue un rôle primordial dans la régulation de la réponse immunitaire et le maintien de l’homéostasie. L’activation du CD40 à la surface des cellules B augmente leur capacité de présentation d’antigène, en plus d’induire la prolifération, la commutation isotypique et l’apoptose. Les patients souffrant de mutations au niveau du gène codant pour le CD40 ou de son ligand sont immunosupprimés et sensibles à des infections opportunistes. Des études ont montré que le CD40 comme d’autres membres de la famille des TNFRs est capable de former des homodimères. Plus récemment, on a montré que la formation du CD40 homodimère est le résultat de son engagement sur les cellules B. En plus, cette homodimérisation du CD40 est importante pour la phosphorylation de l’Akt. L’interaction CD40/CD154 peut avoir un rôle direct dans l’immunothérapie par l’induction de l’apoptose de certaines cellules cancéreuses ou un rôle indirect en activant les cellules présentatrices d’antigènes (CPA) afin d'augmenter l’efficacité de l’activation des cellules T cytotoxiques. Nos résultats montrent que l’induction de la mort cellulaire par le CD40 requiert la perméabilisation du lysosome, la libération de la cathepsine B, la présence de ROS et une interaction avec le TRAF6, cette mort cellulaire programmée est plus importante en présence de la forme monomérique du CD40, muté au niveau de la cystéine 238. Par ailleurs, l’homodimérisation du CD40 requerrait sa translocation vers les radeaux lipidiques et nécessiterait la présence des ROS. Cette homodimérisation du CD40 semble être importante pour l’activation des cellules B par le biais de l’induction de l’expression du CD23, CD69 et CD80. De plus, nos résultats montrent pour la première fois une implication du CD40 homodimère dans l’induction du CD23 par le biais du TLR4. Nos résultats soulignent l’importance du CD40 homodimère dans certaines voies de signalisation. Ainsi, ils mettent en évidence le rôle de la Cys-238 dans la coopération entre des récepteurs de la réponse immunitaire innée et adaptative. Toutes ces données permettraient une meilleure compréhension de certaines voies de signalisation impliquées dans plusieurs maladies auto-immunes et faisant objet de plusieurs essais thérapeutiques.

Microtubule disrupting N-phenyl-N’-(2-chloroethyl) ureas display anticancer activity on cell adhesion, P-glycoprotein and BCL-2-mediated drug resistance.

Objective: Our research program has focused on the development of promising, soft alkylating N-phenyl-N’-(2-chloroethyl)urea (CEU) compounds which acylate the glutamic acid-198 of β-tubulin, near the binding site of colchicum alkaloids. CEUs inhibit the motility of cancerous cells in vitro and, interestingly, exhibit antiangiogenic and anticancer activity in vivo. Mitotic arrest induced by microtubule-interfering agents such as CEUs remains the major mechanism of their anticancer activity, leading to apoptosis. However, we recently demonstrated that microtubule disruption by CEUs and other common antimicrotubule agents greatly alters the integrity and organization of microtubule-associated structures, the focal adhesion contact, thereby initiating anoikis, an apoptosis-like cell death mechanism caused by the loss of cell contact with the extracellular matrix. Methods: To ascertain the activated signaling pathway profile of CEUs, flow cytometry, Western blot, immunohistochemistry and transfection experiments were performed. Wound-healing and chick embryo assays were carried out to evaluate the antiangiogenic potency of CEUs. Results: CEU-induced apoptosis involved early cell cycle arrest in G2/M and increased level of CDK1/cycline B proteins. These signaling events were followed by the specific activation of the intrinsic apoptosis pathway, involving loss of mitochondrial membrane potential (Δψm) and ROS production, cytochrome c release from mitochondria, caspase activation, AIF nuclear translocation, PARP cleavage and nuclear fragmentation. CEUs maintained their efficacy on cells plated on pro-survival extracellular matrices or exhibiting overexpression of P-glycoprotein or the anti-apoptotic protein Bcl-2. Conclusion: Our results suggest that CEUs represent a promising new class of antimicrotubule, antiangiogenic and pro-anoikis agents.

Cholinergic receptor subtypes functional regulation in spinal cord injured monoplegic rats

The present study deals with the Cholinergic Receptor subtypes functional regulation in spinal cord injured monoplegic rats: Effect of 5-HT GABA and bone marrow cells.Spinal cord injury causes permanent and irrevocable motor deficits and neurodegeneration. Disruption of the spinal cord leads to diminished transmission of descending control from the brain to motor neurons and ascending sensory information. Behavioural studies showed deficits in motor control and coordination in SCI rats. Cholinergic system plays an important role in SCI, the evaluation of which provides valuable insight on the underlying mechanisms of motor deficit that occur during SCI. The cholinergic transmission was studied by assessing the muscarinic and nicotinic receptors; cholinergic enzymes- ChAT and AChE; second messenger enzyme PLC; transcription factor CREB and second messengers - IP3, cAMP and cGMP. We observed a decrease in the cholinergic transmission in the brain and spinal cord of SCI rats. The disrupted cholinergic system is the indicative of motor deficit and neuronal degeneration in the spinal cord and brain regions. SCI mediated oxidative stress and apoptosis leads to neuronal degeneration in SCI rats. The decreased expression of anti oxidant enzymes – SOD, GPx and neuronal cell survival factors - BDNF, GDNF, IGF-1, Akt and cyclin D2 along with increased expression of apoptotic factors – Bax, caspase-8, TNFa and NF-kB augmented the neuronal degeneration in SCI condition. BMC administration in combination with 5-HT and GABA in SCI rats showed a reversal in the impaired cholinergic neurotransmission and reduced the oxidative stress and apoptosis. It also enhanced the expression of cell survival factors in the spinal cord region. In SCI rats treated with 5-HT and GABA, the transplanted BMC expressed NeuN confirming that 5-HT and GABA induced the differentiation and proliferation of BMC to neurons in the spinal cord. Neurotrophic factors and anti-apoptotic elements in SCI rats treated with 5-HT and GABA along with BMC rendered neuroprotective effects accompanied by improvement in behavioural deficits. This resulted in a significant reversal of altered cholinergic neurotransmission in SCI. The restorative and neuro protective effects of BMC in combination with 5-HT and GABA are of immense therapeutic significance in the clinical management of SCI.

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

Tumour necrosis factor alpha induces rapid reduction in AMPA receptor-mediated calcium entry in motor neurones by increasing cell surface expression of the GluR2 subunit: relevance to neurodegeneration

The AMPA receptor (AMPAR) subunit GluR2, which regulates excitotoxicity and the inflammatory cytokine tumour necrosis factor alpha (TNF alpha) have both been implicated in motor neurone vulnerability in Amyotrophic Lateral Sclerosis/Motor Neurone Disease. TNF alpha has been reported to increase cell surface expression of AMPAR subunits to increase synaptic strength and enhance excitotoxicity, but whether this mechanism occurs in motor neurones is unknown. We used primary cultures of mouse motor neurones and cortical neurones to examine the interaction between TNF alpha receptor activation, GluR2 availability, AMPAR-mediated calcium entry and susceptibility to excitotoxicity. Short exposure to a physiologically relevant concentration of TNFalpha (10 ng/ml, 15 min) caused a marked redistribution of both GluR1 and GluR2 to the cell surface as determined by cell surface biotinylation and immunofluorescence. Using Fura-2 AM microfluorimetry we showed that exposure to TNFalpha caused a rapid reduction in the peak amplitude of AMPA-mediated calcium entry in a PI3-kinase and p38 kinase-dependent manner, consistent with increased insertion of GluR2-containing AMPAR into the plasma membrane. This resulted in a protection of motor neurones against kainate-induced cell death. Our data therefore, suggests that TNF alpha acts primarily as a physiological regulator of synaptic activity in motor neurones rather than a pathological drive in ALS

Fas ligand-induced apoptosis is regulated by nitric oxide through the inhibition of fas receptor clustering and the nitrosylation of protein kinase Cepsilon

Apoptosis induced by the death-inducing ligand FasL (CD95L) is a major mechanism of cell death. Trophoblast cells express the Fas receptor yet survive in an environment that is rich in the ligand. We report that basal nitric oxide (NO) production is responsible for the resistance of trophoblasts to FasL-induced apoptosis. In this study we demonstrate that basal NO production resulted in the inhibition of receptor clustering following ligand binding. In addition NO also protected cells through the selective nitrosylation, and inhibition, of protein kinase Cepsilon (PKCepsilon) but not PKCalpha. In the absence of NO production PKCepsilon interacted with, and phosphorylated, the anti-apoptotic protein cFLIP. The interaction is predominantly with the short form of cFLIP and its phosphorylation reduces its recruitment to the death-inducing signaling complex (DISC) that is formed following binding of a death-inducing ligand to its receptor. Inhibition of cFLIP recruitment to the DISC leads to increased activation of caspase 8 and subsequently to apoptosis. Inhibition of PKCepsilon using siRNA significantly reversed the sensitivity to apoptosis induced by inhibition of NO synthesis suggesting that NO-mediated inhibition of PKCepsilon plays an important role in the regulation of Fas-induced apoptosis.

Novel titanocene anti-cancer drugs and their effect on apoptosis and the apoptotic pathway in prostate cancer cells

Advanced prostate cancer is not curable by current treatment strategies indicating a significant need for new chemotherapeutic options. Highly substituted ansatitanocene compounds have shown promising cytotoxic activity in a range of cancers. The objectives of this study are to examine the effects of these titanocene compounds on prostate cancer cells. Prostate cell lines were treated with three novel titanocene compounds and compared to titanocene dichloride and cisplatin. Percent apoptosis, viability and cell cycle were assessed using propidium iodide DNA incorporation with flow cytometry. Cytochrome C was assessed by western blotting of mitochondrial and cytoplasmic fractions. Apoptosis Inducing Factor was assessed by confocal microscopy. These novel compounds induced more apoptosis compared to cisplatin in a dose dependent manner. Compound Y had the most significant effect on cell cycle and apoptosis. Despite the release of cytochrome C from the mitochondrial fraction there was no inhibition of apoptosis with the pan caspase inhibitor, ZVAD-FMK. AIF was shown to translocate from the cytosol to the nucleus mediating a caspase independent cell death. Bcl-2 over expressing PC-3 cells, which were resistant to cisplatin induced apoptosis, underwent apoptosis following treatment with all the titanocene compounds. This study demonstrates possible mechanisms by which these novel titanocene compounds can mediate their apoptotic effect in vitro. The fact that they can induce more apoptosis than cisplatin in advanced cancer cell lines would confer an advantage over cisplatin. They represent exciting new agents with future potential for the treatment of advanced prostate cancer.

Substituted titanocenes induce caspase-dependent apoptosis in human epidermoid carcinoma cells in vitro and exhibit antitumour activity in vivo

Titanocene compounds are a novel series of agents that exhibit cytotoxic effects in a variety of human cancer cells in vitro and in vivo. In this study, the antiproliferative activity of two titanocenes (Titanocenes X and Y) was evaluated in human epidermoid cancer cells in vitro. Titanocenes X and Y induce apoptotic cell death in epidermoid cancer cells, with IC50 values that are comparable to cisplatin. Characterisation of the cell death pathway induced by titanocene compounds in A431 cells revealed that apoptosis is preceded by cell cycle arrest and the inhibition of cell proliferation. The induction of apoptosis is dependent on the activation of caspase-3 and -7 but not caspase-8. Furthermore, the antitumour activity of Titanocene Y was tested in an A431 xenograft model of epidermoid cancer. Results indicate that Titanocene Y significantly reduced the growth of A431 xenografts with an antitumour effect similar to cisplatin. These results suggest that titanocenes represent a novel series of promising antitumour agents.

Regulation of gene and protein expression in cardiac myocyte hypertrophy and apoptosis

Considerable efforts have been expended in elucidating the inter-cellular and intra-cellular signaling pathways which elicit cardiac myocyte hypertrophy or apoptosis, and in identifying the changes which are associated with the end-stage of the response. The challenge now is to link the two. Although some of the signaling effects will be the acute modulation of existing protein function, long-term effects which bring about and maintain the hypertrophic state or which culminate in cell death are mediated at the level of gene and protein expression. With the advances in micro-array technology and genome sequencing, it is now possible to obtain a picture of the global gene expression profile in myocytes or in whole heart which dictates the proteins which could be made. This is not the final picture since additional regulation at the level of translation modulates the relative proportions of each protein that can be made from the transcriptome. Even here, further regulation of protein stability and turnover means that ultimately it is still necessary to examine the proteome to determine what may cause the functional changes in a cell. Thus, in order to gain a full picture of events which regulate the response and gain some insight into possible points of intervention for therapy, it is necessary to examine gene expression, mRNA translation and protein expression in concert.

Media damage following detergent sclerotherapy appears to be secondary to the induction of inflammation and apoptosis: an immunohistochemical study elucidating previous histological observations

Objective/Background: Traditionally, sclerotherapy has been thought to work by the cytotoxic effect of the sclerosant upon the endothelium alone. However, studies have shown that sclerotherapy is more successful in smaller veins than in larger veins. This could be explained by the penetration of the sclerosant, or its effect, into the media. This study aimed to investigate intimal and medial damage profiles after sclerosant treatment. Methods: Fresh human varicose veins were treated ex vivo with either 1% or 3% sodium tetradecyl sulphate (STS) for 1 or 10 minutes. The effect of the sclerosant on the vein wall was investigated by immunofluorescent labelling of transverse vein sections using markers for endothelium (CD31), smooth muscle (a-actin), apoptosis (p53) and inflammation (intercellular adhesion molecule-1 [ICAM-1]). Polidocanol (POL; 3%) treatment at 10 minutes was similarly investigated. Results: Endothelial cell death was concentration- and time-dependent for STS but incomplete for both sclerosants. Time, but not concentration, significantly affected cell death (p > .001). A 40% and 30% maximum reduction was observed for STS and POL, respectively. Destruction of 20e30% of smooth muscle cells was found up to 250 mm from the lumen after 3% STS treatment for 10 minutes. POL treatment for 10 minutes showed inferior destruction of medial cells. Following STS treatment and 24-hour tissue culture, p53 and ICAM-1 were upregulated to a depth of around 300 mm. This effect was not observed with POL. Conclusion: Inflammatory and apoptotic markers show the same distribution as medial cell death, implying that sclerotherapy with STS works by inducing apoptosis in the vein wall rather than having an effect restricted to the endothelium. Incomplete loss of endothelial cells and penetration of the sclerosant effect up to 250 mm into the media suggest that medial damage is crucial to the success of sclerotherapy and may explain why it is less effective in larger veins.

In vitro inhibitory effect of trichostatin A on canine grade 3 mast cell tumor

Mast cell tumor (MCT) is one of the most prevalent neoplasms that affect skin and soft tissue in dogs. Because mast cell tumors present a great variety of clinical appearance and behavior, their treatment becomes a challenge. Trichostatin A (TSA), an antifungal antibiotic, has shown inhibitory effects on the proliferation and induction of apoptosis in various types of cancer cells. In order to evaluate the potential of trichostatin A as a therapeutic drug, cells of grade 3 MCT were cultured and treated with concentrations of 1 nM to 400 nM of TSA. MTT assay and trypan blue exclusion assays were performed to estimate cell growth and cell viability, and cell cycle analysis was evaluated. TSA treatment showed a reduction in numbers of viable cells and an increase of cell death by apoptosis. The cell cycle analysis showed an increase of hypodiploid cells and a reduction of G0/G1 and G2/M -phases. According to these results, trichostatin A may be an interesting potential chemotherapeutic agent for the treatment of canine MCT.

Synthetic modified N-POMC(1-28) controls in vivo proliferation and blocks apoptosis in rat adrenal cortex

The identity of the pro-opiomelanocortin (POMC)-derived mitogen in the adrenal cortex has been historically controversial. We have used well-established in vivo models, viz., hypophysectomized (Hyp) or dexamethasone (Dex)-treated rats, to study the effect of the synthetic modified peptide N-terminal POMC (N-POMC(1-28)) on DNA synthesis in the adrenal cortex, as assessed by BrdU incorporation and compared with adrenocorticotropic hormone (ACTH). We evaluated the importance of disulfide bridges on proliferation by employing N-POMC(1-28) without disulfide bridges and with methionines replacing cysteines. Acute administration of synthetic modified N-POMC(1-28) distinctly increased DNA synthesis in the zona glomerulosa and zona fasciculata, but not in the zona reticularis in Hyp rats, whereas in Dex-treated rats, this peptide was effective in all adrenal zones. ACTH administration led to an increase of BrdU-positive cells in all adrenal zones irrespective of the depletion of Hyp or Dex-POMC peptides. The use of the ACTH antagonist, ACTH(7-38), confirmed the direct participation of ACTH in proliferation. Two different approaches to measure apoptosis revealed that both peptides similarly exerted a protective effect on all adrenocortical zones, blocking the apoptotic cell death induced by hypophysectomy. Thus, ACTH(1-39) and N-POMC(1-28) have similar actions suggesting that the disulfide bridges are important but not essential. Both peptides seem to be important factors determining adrenocortical cell survival throughout the adrenal cortex, reinforcing the idea that each zone can be renewed from within itself.

Redox-sensitive prosurvival and proapoptotic protein expression in the myocardial remodeling post-infarction in rats

In this study, we investigated the oxidative stress influence in some prosurvival and proapoptotic proteins after myocardial infarction (MI). Male Wistar rats were divided in two groups: Sham-operated (control) and MI. MI was induced by left coronary artery occlusion. 28-days after surgery, echocardiographic, morphometric, and hemodynamic parameters were evaluated. Redox status (reduced to oxidized glutathione ratio, GSH/GSSG) and hydrogen peroxide levels (H(2)O(2)) were measured in heart tissue. The p-ERK/ERK, p-Akt/Akt, p-mTOR/mTOR and p-GSK-3 beta/GSK-3 beta ratios, as well as apoptosis-inducing factor (AIF) myocardial protein expression were quantified by Western blot. MI group showed an increase in cardiac hypertrophy (23%) associated with a decrease in ejection fraction (38%) and increase in left ventricular end-diastolic pressure (82%) when compared to control, characterizing ventricular dysfunction. Redox status imbalance was seen in MI animals, as evidenced by the decrease in the GSH/GSSG ratio (30%) and increased levels of H(2)O(2) (45%). This group also showed an increase in the ERK phosphorylation and a reduction of Akt and mTOR phosphorylation when compared to control. Moreover, we showed a reduction in the GSK-3 beta phosphorylation and an increase in AIF protein expression in MI group. Taken together, our results show increased H(2)O(2) levels and cellular redox imbalance associated to a higher p-ERK and AIF immunocontent, which would contribute to a maladaptive hypertrophy phenotype.