NMDA modulates oligodendrocyte differentiation of subventricular zone cells through PKC activation

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Oligodendrocyte differentiation from adult multipotent stem cells is modulated by glutamate

We used multipotent stem cells (MSCs) derived from the young rat subventricular zone (SVZ) to study the effects of glutamate in oligodendrocyte maturation. Glutamate stimulated oligodendrocyte differentiation from SVZ-derived MSCs through the activation of specific N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor subunits. The effect of glutamate and NMDA on oligodendrocyte differentiation was evident in both the number of newly generated oligodendrocytes and their morphology. In addition, the levels of NMDAR1 and NMDAR2A protein increased during differentiation, whereas NMDAR2B and NMDAR3 protein levels decreased, suggesting differential expression of NMDA receptor subunits during maturation. Microfluorimetry showed that the activation of NMDA receptors during oligodendrocyte differentiation elevated cytosolic calcium levels and promoted myelination in cocultures with neurons. Moreover, we observed that stimulation of MSCs by NMDA receptors induced the generation of reactive oxygen species (ROS), which were negatively modulated by the NADPH inhibitor apocynin, and that the levels of ROS correlated with the degree of differentiation. Taken together, these findings suggest that ROS generated by NADPH oxidase by the activation of NMDA receptors promotes the maturation of oligodendrocytes and favors myelination

Blanchiert oder Gegart? - Die Einstufung erhitzter Muscheln (Perna canaliculus) durch Eiweißuntersuchung

The evaluation of heated mussels by protein analysis makes clear that the methods used allow a differentiation between mussel tissues which had experienced different degrees of heating. It could be verifiyed by both, the analysis of enzyme activities and differential scanning calorimetry that the investigated trade products were only blanched and not completely well done cooked.

Gut microbiota promote hematopoiesis to control bacterial infection

The commensal microbiota impacts specific immune cell populations and their functions at peripheral sites, such as gut mucosal tissues. However, it remains unknown whether gut microbiota control immunity through regulation of hematopoiesis at primary immune sites. We reveal that germ-free mice display reduced proportions and differentiation potential of specific myeloid cell progenitors of both yolk sac and bone marrow origin. Homeostatic innate immune defects may lead to impaired early responses to pathogens. Indeed, following systemic infection with Listeria monocytogenes, germ-free and oral antibiotic-treated mice display increased pathogen burden and acute death. Recolonization of germ-free mice with a complex microbiota restores defects in myelopoiesis and resistance to Listeria. These findings reveal that gut bacteria direct innate immune cell development via promoting hematopoiesis, contributing to our appreciation of the deep evolutionary connection between mammals and their microbiota.

Brf1 post-transcriptionally regulates pluripotency and differentiation responses downstream of Erk MAP Kinase

FGF/Erk MAP Kinase Signaling is a central regulator of mouse embryonic stem cell (mESC) self-renewal, pluripotency and differentiation. However, the mechanistic connection between this signaling pathway activity and the gene circuits stabilizing mESCs in vitro remain unclear. Here we show that FGF signaling post-transcriptionally regulates the mESC transcription factor network by controlling the expression of Brf1 (zfp36l1), an AU-rich element mRNA binding protein. Changes in Brf1 level disrupts the expression of core pluripotency-associated genes and attenuates mESC self-renewal without inducing differentiation. These regulatory effects are mediated by rapid and direct destabilization of Brf1 targets, such as Nanog mRNA. Interestingly, enhancing Brf1 expression does not compromise mESC pluripotency, but does preferentially regulate differentiation to mesendoderm by accelerating the expression of primitive streak markers. Together, these studies demonstrate that FGF signals utilize targeted mRNA degradation by Brf1 to enable rapid post-transcriptional control of gene expression.

Transcription factor occupancy in differentiating skeletal muscle

With recent advances in high-throughput sequencing, mapping of genome-wide transcription factor occupancy has become feasible. To advance the understanding of skeletal muscle differentiation specifically and transcriptional regulation in general, I determined the genome-wide occupancy map for myogenin in differentiating C2C12 myocyte cells. I then analyzed the myogenin map for underlying sequence content and the association between occupied elements and expression trajectories of adjacent genes. Having determined that myogenin primarily associates with expressed genes, I performed a similar analysis on occupancy maps of other transcription factors active during skeletal muscle differentiation, including an extensive analysis of co-occupancy. This analysis provided strong motif evidence for protein-protein interactions as the primary driving force in the formation of Myogenin / Mef2 and MyoD / AP-1 complexes at jointly-occupied sites. Finally, factor occupancy analysis was extended to include bHLH transcription factors in tissues other than skeletal muscle. The cross-tissue analysis led to the emergence of a motif structure used by bHLH TFs to encode either tissue-specific or "general" (public) access in a variety of lineages.

Epidermis differentiation in Salmo irideus Gilb. development [Translation from: Archo ital.Anat.Embriol. 76, 19-30, 1971]

Recent histochemical and histophysiological research on the skin of fish has posed interesting problems both with regard to the presence of specialized types of cell and with regard to the function of this organ. The present paper intends to study the development and the functional differentiation of the trout's skin, both from the histomorphological and the histochemical point of view. The skin of Salmonids is devoid of specialized cells; the granular cells of Petromyzonti, the serous cells of Selacii and the clavate cells described in many other teleosts and it lacks keratin. As such it can be considered a good working model which can be used to show the eventual histomorphological and histochemical changes occurring both in the transformation from the endovular to the aqueous environment. Histomorphological observations were carried out demonstrate the great structural simplicity of the trout's skin at all stages. The article concludes that glycogen increases greatly when the epidermis thickens and therefore when it becomes necessary to guarantee resistance, amongst which is a support mechanism.

O uso de células-tronco na regeneração dos tecidos dentários e periodonto

Os estudos abordando a regeneração dos tecidos dentários ganharam uma nova perspectiva com a utilização das células-tronco. E novas perspectivas têm surgido com a bioengenharia tecidual e as terapias periodontais e pulpares regeneradoras. O objetivo deste trabalho foi desenvolver o modelo experimental de autotransplante em ratos visando compará-lo à técnica de reimplante e estudar a capacidade terapêutica das células da medula óssea em diferentes biomateriais utilizados como matriz para a terapia de células-tronco no reparo dos tecidos dentais. Foram utilizados 23 ratos Wistar divididos em grupos de 1, 3, 15 e 60 dias para as técnicas de reimplante e autotransplante. Os grupos com injeção de células-tronco (CT) foram: (1) grupo de 3 dias, combinado à técnica de reimplante; (2) grupo de 15 dias com ambas as técnicas. Blocos contendo os três dentes molares superiores de cada lado dos ratos foram removidos, feitas radiografias periapicais e as peças foram processadas para inclusão em parafina. Foram avaliadas a espessura do ligamento periodontal (LPD) comparada entre os diferentes grupos e a morfologia celular e matriz extracelular relacionadas à superfície radicular, ao osso alveolar e à porção média do LPD, além das células da polpa dental de cada grupo. As células isoladas a partir da medula-óssea foram incubadas por 24h, 48h, e 72h em placas de cultura contendo membranas de colágeno bovino tipo I - CollaTape (Integra LifeSciences Corporation, Plainsboro, NJ, USA), enxerto ósseo - Extra Graft XG-13 (Silvestre Labs Quimica e Farmaceutica LTDA, RJ, Brazil) ou um dente molar de rato. Os espécimes foram observados em um microscópio invertido para contagem de células e processadas para observação no microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os grupos de 1 e 3 dias apresentaram medidas de LPD significativamente maiores para a técnica de autotransplante quando comparadas ao reimplante. O grupo de 3 dias com CT não apresentou alterações pulpares significativas, diferente do controle (sem CT) O grupo de 15 dias com CT apresentou as mesmas características histológicas do grupo sem injeção de CT. A observação ao MEV dos biomateriais revelou que as células apresentaram pouca adesão e proliferação no enxerto ósseo e no cemento dentário quando comparados à membrana colágena. A técnica de reimplante associada à injeção de células-tronco sugere alguma influência da terapia com as células-tronco sobre a polpa. As distâncias aumentadas no LPD com a técnica de autotransplante podem não influenciar tanto o sucesso da técnica. As células mesenquimais da medula óssea possuem grande potencial para colonizarem a membrana colágena CollaTape que mostrou vantagens sobre o enxerto ósseo Extra Graft XG-13 como biomaterial para a aderência e a proliferação de células mononucleares da medula óssea, permitindo a diferenciação destas células.

Estudo dos efeitos da exposição materna à nicotina na lactação sobre a função da medula adrenal e dos adipócitos de ratos machos e fêmeas

Alterações nutricionais, hormonais e ambientais nos períodos críticos do desenvolvimento como a gestação e/ou lactação podem influenciar a estrutura e a fisiologia de órgãos e tecidos, predispondo ao aparecimento de doenças na vida adulta. Esse fenômeno é conhecido como programação metabólica. O fumo materno na gestação/lactação tem sido associado ao sobrepeso/obesidade na infância e na vida adulta em ambos os sexos. Porém, estudos evidenciam diferenças entre os gêneros em resposta a exposição à nicotina. Já foi demonstrado que muitas mulheres param de fumar na gestação, mas a maioria destas volta a fumar na lactação. Anteriormente, mostramos que machos adultos cujas mães foram expostas à nicotina na lactação, desenvolveram obesidade central, hiperleptinemia e hipotireoidismo. Como a nicotina afeta a função adrenal e como catecolaminas e glicocorticóides têm efeitos bem conhecidos sobre o tecido adiposo, avaliamos a função da medula adrenal e o conteúdo de leptina no tecido adiposo e músculo de machos e fêmeas cujas mães foram expostas à nicotina na lactação. Dois dias pós-parto, implantamos minibombas osmóticas nas ratas lactantes dividas em: NIC infusão de nicotina (6mg/Kg/dia s.c.) por 14 dias, e C infusão de salina pelo mesmo período. Estas lactantes foram divididas de acordo com o sexo das proles. O sacrifício das proles de ambos os sexos ocorreu aos 15 (fim da exposição à nicotina) e 180 dias de vida. Aos 15 dias, os machos da prole NIC apresentaram aumento de MGV absoluta e relativa ao peso corporal (+72% e +73% respectivamente), hiperleptinemia (+35%), hipercorticosteronemia (+67%), maior peso adrenal (+39%), conteúdo de catecolaminas totais (absoluto: +69% e relativo: +41%), embora diminuição da enzima TH (-33%). Quando adultos, os machos programados exibiram maior massa corporal (+10%), MGV absoluta (+47%) e relativa (+33%), além de hiperleptinemia (+41%) e maior conteúdo de leptina no TAV (+23%). Esses animais também apresentaram hipercorticosteronemia (+77%), maior conteúdo de catecolaminas totais absoluto e relativo (+79% e +89% respectivamente) e de TH (+38%) embora tenham menor secreção de catecolaminas in vitro estimulada por cafeína (-19%) e maior expressão do ADRB3 no TAV (+59%). Em relação as fêmeas da prole NIC aos 15 dias de vida, estas apresentaram menor massa corporal (-6%) e hiperleptinemia (+41%) embora sem alteração da MGV. Aos 180 dias, as fêmeas da prole NIC apresentaram menor conteúdo de leptina no TAS (-46%) e maior conteúdo de leptina no músculo solear (+22%) e diminuição da expressão do ADRB3 no TAV (-39%). Concluímos que a nicotina materna afeta ambos, medula adrenal e tecido adiposo de forma gênero dependente, tanto em curto prazo (quando a nicotina está presente no leite materno), quanto em longo prazo (repercussões na vida adulta). De forma geral, as fêmeas da prole NIC apresentam alterações mais discretas do que os machos em ambos os períodos estudados.

Resveratrol: Anti-Obesity Mechanisms of Action

Resveratrol is a non-flavonoid polyphenol which belongs to the stilbenes group and is produced naturally in several plants in response to injury or fungal attack. Resveratrol has been recently reported as preventing obesity. The present review aims to compile the evidence concerning the potential mechanisms of action which underlie the anti-obesity effects of resveratrol, obtained either in cultured cells lines and animal models. Published studies demonstrate that resveratrol has an anti-adipogenic effect. A good consensus concerning the involvement of a down-regulation of C/EBPa and PPAR. in this effect has been reached. Also, in vitro studies have demonstrated that resveratrol can increase apoptosis in mature adipocytes. Furthermore, different metabolic pathways involved in triacylglycerol metabolism in white adipose tissue have been shown to be targets for resveratrol. Both the inhibition of de novo lipogenesis and adipose tissue fatty acid uptake mediated by lipoprotein lipase play a role in explaining the reduction in body fat which resveratrol induces. As far as lipolysis is concerned, although this compound per se seems to be unable to induce lipolysis, it increases lipid mobilization stimulated by beta-adrenergic agents. The increase in brown adipose tissue thermogenesis, and consequently the associated energy dissipation, can contribute to explaining the body-fat lowering effect of resveratrol. In addition to its effects on adipose tissue, resveratrol can also acts on other organs and tissues. Thus, it increases mitochondriogenesis and consequently fatty acid oxidation in skeletal muscle and liver. This effect can also contribute to the body-fat lowering effect of this molecule.

RARRES3 suppresses breast cancer lung metastasis by regulating adhesion and differentiation

In estrogen receptor-negative breast cancer patients, metastatic relapse usually occurs in the lung and is responsible for the fatal outcome of the disease. Thus, a better understanding of the biology of metastasis is needed. In particular, biomarkers to identify patients that are at risk of lung metastasis could open the avenue for new therapeutic opportunities. Here we characterize the biological activity of RARRES3, a new metastasis suppressor gene whose reduced expression in the primary breast tumors identifies a subgroup of patients more likely to develop lung metastasis. We show that RARRES3 downregulation engages metastasis-initiating capabilities by facilitating adhesion of the tumor cells to the lung parenchyma. In addition, impaired tumor cell differentiation due to the loss of RARRES3 phospholipase A1/A2 activity also contributes to lung metastasis. Our results establish RARRES3 downregulation as a potential biomarker to identify patients at high risk of lung metastasis who might benefit from a differentiation treatment in the adjuvant programme.

Genetic differentiation between Atlantic salmon populations in the Windermere catchment

Genetic analysis, using single locus probes for genomic DNA, revealed that the juvenile Atlantic salmon populations in the Rivers Leven, Rothay and Troutbeck were related but genetically distinct. This genetic differentiation is greater than might be expected (by comparison with other salmon populations in the UK) and it is recommended that no action is taken which might promote genetic exchange between the three rivers. Thus, future fisheries management practices should treat the salmon from each site as separate genetic stocks. It is unlikely that any attempts to encourage fish currently spawning in the River Leven (downstream of Windermere) to utilize the upper catchment will be successful. The faster growth rate of juvenile salmon in the River Leven, compared with the River Rothay, probably results from a difference in temperature between the inflowing streams and the main outflow of Windermere. Precocious sexual maturation of some male parr was found in all three populations but the incidence (13-33%) is well within the range reported for other waters. Because of their enhanced growth rate, it is likely that some of the precocious males in the River Leven were 0+ fish. A very high incidence of hybridization (>18%) between Atlantic salmon and brown/sea trout was found in Troutbeck but not in the other rivers. Mitochondrial DNA analysis of these hybrids revealed them to be the product of several, independent cross-fertilizations involving both sexes of both species. The implications of this finding are discussed in relation to the availability of suitable spawning sites in Troutbeck.

Efeito da hiperalimentação na lactação sobre a regulação da adiposidade corporal e sinalização da grelina no tecido adiposo branco de camundongos jovens e adultos

A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. O aumento da adiposidade leva ao desenvolvimento de alterações funcionais. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares e diabetes do tipo 2, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecido adiposo. A grelina tem uma ação direta sobre a regulação hipotalâmica da ingestão alimentar, induzindo um efeito orexígeno. Por outro lado, a grelina também modula o armazenamento de energia nos adipócitos. Esta dupla ação sugere que este hormônio pode atuar como uma ligação entre o sistema nervoso central e mecanismos periféricos. Portanto, considerando que a hiperalimentação neonatal induz obesidade na idade adulta por mecanismos desconhecidos, neste estudo foram pesquisados os efeitos da hiperalimentação no início da vida sobre o desenvolvimento da obesidade e, em particular, a sinalização da grelina no tecido adiposo em ratos jovens e adultos. Foram utilizados camundongos Swiss hiperalimentados através do modelo de redução da ninhada. Para induzir a hiperalimentação as ninhadas foram reduzidas a 3 filhotes machos por lactante no 30 dia de vida pós-natal. As ninhadas controles foram ajustadas em 9 filhotes por lactante. Foram avaliados parâmetros antropométricos como: massa corporal e massa do tecido adiposo visceral. A glicemia de jejum foi avaliada utilizando glicosímetro e fitas teste. A análise do conteúdo das proteínas envolvidas na via de sinalização da grelina foram detectadas pelo método de Western Blotting. Os grupos controle (C) e hiperalimentado (H) foram estudados aos 21 e 180 dias de vida. Os dados demonstram que a hipernutrição no início da vida induz um aumento significativo no peso corporal dos camundongos jovens, começando aos 10 dias, e este aumento de peso persistiu até à idade adulta (180 dias de idade). A glicemia e o peso da gordura visceral foram significativamente maiores no grupo hiperalimentado aos 21 e 180 dias, quando comparado com o grupo controle. Os níveis plasmáticos de grelina acilada apresentaram uma redução de 70% nos animais jovens e 49% adultos obesos. Além disso, no tecido adiposo branco, observamos um maior conteúdo (242%) do receptor de grelina (GHSR1a) nos animais hiperalimentados com 21 dias, e este aumento foi associado à modulação positiva do conteúdo e fosforilação de proteínas envolvidas no estoque e utilização de energia celular, tais como AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. No entanto, ao chegar à idade adulta os animais hiperalimentados não apresentaram diferença significativa no conteúdo de GHS-R1a e das proteínas AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. O conteúdo de PPARɣ foi menor no grupo obeso aos 21e 180 dias. Basicamente, mostramos que o metabolismo do tecido adiposo está alterado na obesidade adquirida no início da vida e, provavelmente, devido a essa modificação, ocorre um novo padrão da via de sinalização da grelina.