934 resultados para reactive oxygen species
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Il a t suggr que lautophagie pouvait participer au processus fibrotique en favorisant la diffrenciation du fibroblaste en myofibroblaste. La snescence cellulaire a aussi t montre comme implique dans la rparation tissulaire et la fibrose. Des liens ont t tablis entre autophagie et snescence. Cette tude a pour but dinvestiguer les liens possibles entre autophagie, snescence et diffrenciation myofibroblastique afin de mieux comprendre les mcanismes molculaires rgulant la rparation tissulaire et la fibrose. Les fibroblastes carencs en srum pendant quatre jours montrent des ratios LC3B-II/-I levs et des niveaux de SQSTM1/p62 diminus. Laugmentation de lautophagie est accompagne dune augmentation de lexpression des marqueurs de diffrenciation myofibroblastique ACTA2/SMA et collagnes de type 1 et 3 et de la formation de fibres de stress. Les fibroblastes autophagiques expriment les marqueurs de snescence CDKN1A (p21) et p16INK4a (p16) et montrent une augmentation de lactivit beta-galactosidase associe la snescence. Linhibition de lautophagie laide de diffrents inhibiteurs de phosphoinositide 3-kinase de classe I et de phosphatidylinositol 3-kinase de classe III (PtdIns3K) ou par inhibition gnique laide dARN interfrant ATG7 bloquent lexpression des marqueurs de diffrenciation et de snescence. Lexpression et la scrtion de CTGF (connective tissue growth factor) sont augmentes chez les fibroblastes autophagiques. Linhibition de lexpression du CTGF par interfrence gnique prvient la diffrenciation myofibroblastique, dmontrant limportance de ce facteur pro-fibrotique pour la diffrenciation induite par lautophagie. La phosphorylation de la kinase RPS6KB1/p70S6K, cible du complexe MTORC1, est abolie dans les fibroblastes autophagiques. La phosphorylation dAKT la Ser473, une cible du complexe MTORC2, diminue lors de la carence en srum des fibroblastes mais est suivie dune rephosphorylation aprs 2 jours. Ce rsultat suggre la ractivation de MTORC2 lors dune autophagie prolonge. Ceci a t vrifi par inhibition de lautophagie dans les fibroblastes carencs en srum. Les inhibiteurs de PtdIns3K et le siRNA ATG7 bloquent la rephosphorylation dAKT. Linhibition de la ractivation de MTORC2, et donc de la rephosphorylation dAKT, est aussi obtenue par exposition des fibroblastes la rapamycine, le Torin 1 ou par inhibition gnique de RICTOR. Ces traitements inhibent laugmentation de lexpression du CTGF ainsi que des marqueurs de diffrenciation et de snescence, dmontrant le rle central jou par MTORC2 dans ces processus. Le stress oxydant peut induire la snescence et la carence en srum est connue pour augmenter la quantit de ROS (reactive oxygen species) dans les cellules. Afin dinvestiguer le rle des ROS dans la diffrenciation et la snescence induites par lautophagie, nous avons incubs les fibroblastes carencs en srum en prsence de N-acetyl-L-cysteine (NAC). Le NAC diminue la production de ROS, diminue les marqueurs dautophagie, de snescence et de diffrenciation myofibroblastique. Le NAC inhibe aussi la phosphorylation dAKT Ser473. Lensemble de ces rsultats identifient les ROS en association avec une autophagie prolonge comme des nouveaux activateurs du complexe MTORC2. MTORC2 est central pour lactivation subsquente de la snescence et de la diffrenciation myofibroblastique.
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Langiopoietin-like 2 (angptl2) est une glycoprotine de 64 kDa pro-inflammatoire et pro-athrognique associe divers maladies inflammatoires chroniques. Il est probable que langptl2 possde galement un effet pro-oxydant, puisquelle stimule la production aigue de drivs ractifs oxygns (DRO). Le facteur de transcription nuclear factor (erythroidderived 2)-like 2 (Nrf2) fait partie dun mcanisme antioxydant majeur permettant de maintenir lquilibre redox via linduction de plusieurs gnes de llment de rponse antioxydante (ERA). En prsence de DRO, la protine Keap-1 se dissocie de Nrf2 et cesse de promouvoir sa dgradation protasomale. Cette dissociation est stimule par la protine DJ-1 qui favorise la translocation nuclaire de Nrf2. La p38MAPK peut phosphoryler Nrf2 et promouvoir son interaction avec Keap-1. Nous avons pos lhypothse selon laquelle langptl2 causait un stress oxydant chronique, dabord en stimulant en aigu la production de DRO, puis en inhibant la voie antioxydante Nrf2. Nous avons tudi, par immunobuvardage de type Western sur des cellules endothliales en culture (HUVEC), les effets de langptl2 recombinante (100 nM) sur les niveaux protiques nuclaires de Nrf2, les niveaux de Keap-1 dans le cytosol et de DJ-1 dans le noyau, en absence et en prsence de lantioxydant NAC (10 M). Nous avons galement tudi lactivation de la p38MAPK. Les niveaux nuclaires de Nrf2 nont pas t affects par la stimulation aigue (10 min) langptl2 recombinante, mais ont t diminus par la stimulation chronique (24 h). Lajout dun agent antioxydant na pas altr leffet chronique, indiquant que les DRO ne sont pas directement impliqus. Les niveaux protiques cytosoliques de Keap-1, protine inhibitrice de Nrf2, et les niveaux nuclaires de DJ-1, protine stabilisatrice de Nrf2, nont pas t affects par langptl2 de manire significative. La phosphorylation de la p38MAPK na pas t non plus affecte par la stimulation aigue ou chronique langptl2. Ces donnes suggrent que langptl2 na pas deffet aigu, mais a un effet chronique inhibiteur sur la voie Nrf2, qui nest pas associ un effet sur Keap-1, DJ-1 ou p38MAPK.
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L'arthrose (OA) est une maladie articulaire dgnrative, classe comme la forme la plus frquente au monde. Elle est caractrise par la dgnrescence du cartilage articulaire, linflammation de la membrane synoviale, et le remodelage de los sous-chondral. Ces changements structurels et fonctionnels sont dues de nombreux facteurs. Les cytokines, les prostaglandines (PG), et les espces ractives de l'oxygne sont les principaux mdiateurs impliqus dans la pathophysiologie de l'OA. L'interleukine-1 (IL-1) est une cytokine pro-inflammatoire majeure qui joue un rle crucial dans l'OA. L'IL-1 induit l'expression de la cyclooxygnase-2 (COX-2), la microsomale prostaglandine E synthase-1 (mPGES-1), la synthase inductible de l'oxyde nitrique (iNOS), ainsi que leurs produits la prostaglandine E2 (PGE2) et l'oxyde nitrique (NO). Ce sont des mdiateurs essentiels de la rponse inflammatoire au cours de l'OA qui contribuent aux mcanismes des douleurs, de gonflement, et de destruction des tissus articulaires. Les modifications pigntiques jouent un rle trs important dans la rgulation de lexpression de ces gnes pro-inflammatoires. Parmi ces modifications, la mthylation/ dmthylation des histones joue un rle critique dans la rgulation des gnes. La mthylation/ dmthylation des histones est mdie par deux types d'enzymes: les histones mthyltransfrases (HMT) et les histones dmthylases (HDM) qui favorisent lactivation et/ou la rpression de la transcription. Il est donc ncessaire de comprendre les mcanismes molculaires qui contrlent lexpression des gnes de la COX-2, la mPGES-1, et liNOS. L'objectif de cette tude est de dterminer si la mthylation/dmthylation des histones contribute la rgulation de lexpression des gnes COX-2, mPGES-1, et iNOS dans des chondrocytes OA humains induits par l'IL-1. Nous avons montr que la mthylation de la lysine K4 de l'histone H3 (H3K4) par SET-1A contribue lactivation des gnes COX-2 et iNOS dans les chondrocytes humains OA induite par l'IL-1. Nous avons galement montr que la lysine K9 de lhistone H3 (H3K9) est dmthyle par LSD1, et que cette dmthylation contribue lexpression de la mPGES-1 induite par IL-1 dans les chondrocytes humains OA. Nous avons aussi trouv que les niveaux d'expression des enzymes SET-1A et LSD1 sont levs au niveau du cartilage OA. Nos rsultats montrent, pour la premire fois, l'implication de la mthylation/ dmthylation des histones dans la rgulation de lexpression des gnes COX-2, mPGES-1, et iNOS. Ces donnes suggrent que ces mcanismes pourraient tre une cible potentielle pour une intervention pharmacologique dans le traitement de la physiopathologie de l'OA.
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Lendothlium vasculaire joue un rle prpondrant dans la rgulation du tonus vasculaire en gnrant loxyde nitrique (NO), la prostacycline (PGI2) et les facteurs hyperpolarisants drivs de lendothlium (EDHF) comme puissants vasodilatateurs. Ces mcanismes requirent le calcium (Ca2+) divers niveaux, dmontrant limportance des dynamiques calciques endothliales. Une perturbation de lhomostasie calcique est observe dans une dysfonction endothliale lie lhypertension artrielle. Il est impratif dapprofondir nos connaissances sur les signalisations calciques endothliales impliques dans le contrle du tonus vasculaire. Des tudes rcentes ont montr quune variation locale de la concentration en Ca2+ libre intracellulaire ([Ca2+]i) est suffisante pour gnrer une rponse physiologique importante. Les pulsars calciques sont caractriss par une augmentation de [Ca2+]i spontane et transitoire spcifiquement localise au niveau des projections myoendothliales (PMEs). Ces PMEs sont des sites de communication privilgis entre les cellules endothliales (CEs) et les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs). Les pulsars calciques sont impliqus dans le mcanisme de lEDHF via lactivation des canaux potassiques Ca2+-dpendant de moyenne conductance (KCa3.1 ou IKCa). Les travaux de cette thse visent amliorer nos connaissances sur les signalisations calciques locales en caractrisant une nouvelle voie de signalisation pouvant tre implique dans la rgulation du tonus vasculaire en condition physiopathologique. Outre les canaux KCa3.1 peu dinformations sont disponibles sur les cibles sensibles aux pulsars calciques. Une premire tude a permis didentifier la protine kinase II dpendante du complexe Ca2+/calmoduline (CaMKII) sous ses isoformes , et dans les CEs dartres natives de souris comme une cible pouvant tre module par les pulsars calciques. Des tudes en immunofluorescence ont permis dobserver la localisation particulire de CaMKII endothliale dans les PMEs, les sites des pulsars calciques. Une stimulation spcifique des pulsars calciques par la phnylphrine (PE) engendre un recrutement de CaMKII dans les PMEs. Sachant que CaMKII active loxyde nitrique synthase endothliale (NOS3), nous avons valu limpact dune stimulation des pulsars calciques sur la production de NO en prsence dun inhibiteur de CaMKII, le KN-93. Nous avons dmontr que la production de NO est en partie dpendante de lactivation de CaMKII par les pulsars calciques. En utilisant un modle dhypertension induite par linfusion chronique de PE, nous avons permis de mettre en vidence une perturbation dans la relation entre les pulsars calciques et CaMKII. Dans une seconde tude nous avons tabli deux modles (normo- et hypertendus) dinfusion chronique langiotensine II (AngII) afin valuer limpact des ROS et de lhypertension sur la voie de signalisation pulsars/CaMKII/NO. Nos rsultats ont montr une augmentation des pulsars calciques accompagne dun recrutement de CaMKII dans les PMEs. Une stimulation aigue lAngII suggre que les ROS modulent les dynamiques calciques et que lAngII stimule la production de NO. Cette tude propose que ces voies de signalisations impliquent les rcepteurs de type 1 et 2 lAngII (AT1 et AT2). Ltude des pulsars calciques dpend fortement de la structure native des artres qui permet de conserver la formation des PMEs. La dernire tude prsente dans cette thse a permis dtablir une relation entre les PMEs et les pulsars calciques dans trois lits vasculaires distincts (artres msentriques, pulmonaires et coronariennes). Nos rsultats ont montr que les paramtres cintiques des pulsars calciques sont fortement conservs entre les diffrents lits vasculaires. Toutefois, la frquence globale ainsi que le nombre de sites actifs des pulsars calciques diffrent avec une proportion plus leve dans les artres msentriques et coronariennes comparativement aux artres pulmonaires. Ces rsultats corrlent avec le nombre plus lev de PMEs retrouv dans les artres msentriques et coronariennes. Ces travaux suggrent que les pulsars calciques sont fondamentaux pour les artres de rsistance. Les tudes de cette thse ont men lidentification dune nouvelle voie de signalisation impliquant les pulsars calciques et CaMKII endothliale dans la stimulation de la production de NO. Cette nouvelle voie de signalisation pourrait tre implique dans la rgulation du tonus vasculaire en condition physiopathologique. Les pulsars calciques semblent tre fortement conservs entre les diffrentes artres de rsistances et ce malgr la disparit dans les PMEs, suggrant un rle prpondrant dans la fonction vasculaire. Ces travaux ouvrent une avenue pour le dveloppement de potentielles cibles thrapeutiques pouvant contrer la dysfonction endothliale associe lhypertension artrielle.
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Vacuum-ultraviolet (VUV) irradiation (kexc: 172 12 nm) of polystyrene films in the presence of oxygen produced not only oxidatively functionalized surfaces, but generated also morphological changes. Whereas OH- and C=O-functionalized surfaces might be used for e.g. secondary functionalization, enhanced aggregation or printing, processes leading to morphological changes open new possibilities of microstructurization. Series of experiments made under different experimental conditions brought evidence of two different reaction pathways: introduction of OH- and C=O-groups at the polystyrene pathways is mainly due to the reaction of reactive oxygen species (hydroxyl radicals, atomic oxygen, ozone) produced in the gas phase between the VUV-radiation source and the substrate. However, oxidative fragmentation leading to morphological changes, oxidation products of low molecular weight and eventually to mineralization of the organic substrate is initiated by electronic excitation of the polymer leading to CC-bond homolysis and to a complex oxidation manifold after trapping of the C-centred radicals by molecular oxygen. The pathways of oxidative functionalization or fragmentation could be differentiated by FTIR-ATR analysis of irradiated polystyrene surfaces before and after washing with acetonitrile and microscopic fluorescence analysis of the surfaces secondarily functionalized with the N,N,N-tridodecyl-triaza-triangulenium (TATA) cation. Ozonization of the polystyrene leads to oxidative functionalization of the polymer surface but cannot initiate the fragmentation of the polymer backbone. Oxidative fragmentation is initiated by electronic excitation of the polymer (contact-mode AFM analysis), and evidence of the generation of intermediate C-centred radicals is given e.g. by experiments in the absence of oxygen leading to cross-linking (solubility effects, optical microscopy, friction-mode AFM) and disproportionation (fluorescence).
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Antioxidants are substances that when present at low concentrations compared to that of an oxidisable substrate significantly delays or inhibits oxidation of that substrate in food products or in living systems. Antioxidants are either endogenous to the body or derived from the diet. Several types of synthetic antioxidants like BHT, BHA, TBHQ etc. are also used in the food industry. However, findings and subsequent publicity has fostered significant consumer resistance to the use of synthetic food additives as antioxidants, colourants etc. and therefore food industry is in search of potential natural antioxidants from edible sources.The major dietary sources of antioxidant phytochemicals are cereals, legumes, fruits, vegetables, oilseeds, beverages, spices and herbs. In the present study, we have focused on rice bran and its byproducts. Rice is one of the oldest of food crops and has been a staple food in India from very ancient times. It is also the staple food for about 60% of the world's population. Rice bran is a byproduct of the rice milling industry and is a potential commercial source of a healthy edible oil viz. rice bran oil and a variety of bio-active phytochemicals.Defatted rice bran (DRB), a byproduct of rice bran oil extraction, is also a good source of insoluble dietary fiber, protein, phytic acid, inosito I, vitamin B and a variety of other phytochemicals. Though the antioxidant potential of DRB has been demonstrated, it still remained a relatively unexplored source material, which demanded further investigation especially with regard to its detailed phytochemical profile leading to practical application. The focus of the present investigation therefore has been on DRB primarily to establish its phytochemical status and feasibility of using it as a source of bio-active phytochemicals and natural antioxidants leading to value addition of DRB otherwise used as cattle feed. To gain a better understanding of the value of rice bran as a source of phytochemicals, five popular rice varieties of the region viz. PTB 50, PTB 39, PTB 38, JA Y A, and MO 10 and a wild variety (oryza nivara) that is mainly used for medicinal applications in traditional ayurvedic system were characterized along with commercial samples of rice bran. The present study also explains the feasibility of a process for the extraction, enrichment, and isolation of antioxidant compounds from DRB. The antioxidant potential of the extracts were evaluated both in bulk oils and in food relevant model emulsions, using standard in vitro models. Radical scavenging effects, indicative of possible biological effects, were also evaluated.
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This study investigated the enhancement of solar disinfection using custom-made batch reactors with reflective (foil-backed) or absorptive (black-backed) rear surfaces, under a range of weather conditions in India. Plate counts of Escherichia coli ATCC11775 were made under aerobic conditions and under conditions where reactive oxygen species (ROS) were neutralised, i.e. in growth medium supplemented with 0.05% w/v sodium pyruvate plus incubation under anaerobic conditions. While the addition of either an absorptive or a reflective backing enhanced reactor performance under strong sunlight, the reflective reactor was the only system to show consistent enhancement under low sunlight, where the process was slowest. Counts performed under ROS-neutralised conditions were slightly higher than those in air, indicating that a fraction of the cells become sub-lethally injured during exposure to sunlight to the extent that they were unable to grow aerobically. However, the influence of this phenomenon on the dynamics of inactivation was relatively small
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Diabetes mellitus is a heterogeneous metabolic disorder characterized by hyperglycemia with disturbances in carbohydrate, protein and lipid metabolism resulting from defects in insulin secretion, insulin action or both. Currently there are 387 million people with diabetes worldwide and is expected to affect 592 million people by 2035. Insulin resistance in peripheral tissues and pancreatic beta cell dysfunction are the major challenges in the pathophysiology of diabetes. Diabetic secondary complications (like liver cirrhosis, retinopathy, microvascular and macrovascular complications) arise from persistent hyperglycemia and dyslipidemia can be disabling or even life threatening. Current medications are effective for control and management of hyperglycemia but undesirable effects, inefficiency against secondary complications and high cost are still serious issues in the present prognosis of this disorder. Hence the search for more effective and safer therapeutic agents of natural origin has been found to be highly demanding and attract attention in the present drug discovery research. The data available from Ayurveda on various medicinal plants for treatment of diabetes can efficiently yield potential new lead as antidiabetic agents. For wider acceptability and popularity of herbal remedies available in Ayurveda scientific validation by the elucidation of mechanism of action is very much essential. Modern biological techniques are available now to elucidate the biochemical basis of the effectiveness of these medicinal plants. Keeping this idea the research programme under this thesis has been planned to evaluate the molecular mechanism responsible for the antidiabetic property of Symplocos cochinchinensis, the main ingredient of Nishakathakadi Kashayam, a wellknown Ayurvedic antidiabetic preparation. A general introduction of diabetes, its pathophysiology, secondary complications and current treatment options, innovative solutions based on phytomedicine etc has been described in Chapter 1. The effect of Symplocos cochinchinensis (SC), on various in vitro biochemical targets relevant to diabetes is depicted in Chapter 2 including the preparation of plant extract. Since diabetes is a multifactorial disease, ethanolic extract of the bark of SC (SCE) and its fractions (hexane, dichloromethane, ethyl acetate and 90 % ethanol) were evaluated by in vitro methods against multiple targets such as control of postprandial hyperglycemia, insulin resistance, oxidative stress, pancreatic beta cell proliferation, inhibition of protein glycation, protein tyrosine phosphatase-1B (PTP-1B) and dipeptidyl peptidase-IV (DPPxxi IV). Among the extracts, SCE exhibited comparatively better activity like alpha glucosidase inhibition, insulin dependent glucose uptake (3 fold increase) in L6 myotubes, pancreatic beta cell regeneration in RIN-m5F and reduced triglyceride accumulation in 3T3-L1 cells, protection from hyperglycemia induced generation of reactive oxygen species in HepG2 cells with moderate antiglycation and PTP-1B inhibition. Chemical characterization by HPLC revealed the superiority of SCE over other extracts due to presence of bioactives (beta-sitosterol, phloretin 2glucoside, oleanolic acid) in addition to minerals like magnesium, calcium, potassium, sodium, zinc and manganese. So SCE has been subjected to oral sucrose tolerance test (OGTT) to evaluate its antihyperglycemic property in mild diabetic and diabetic animal models. SCE showed significant antihyperglycemic activity in in vivo diabetic models. Chapter 3 highlights the beneficial effects of hydroethanol extract of Symplocos cochinchinensis (SCE) against hyperglycemia associated secondary complications in streptozotocin (60 mg/kg body weight) induced diabetic rat model. Proper sanction had been obtained for all the animal experiments from CSIR-CDRI institutional animal ethics committee. The experimental groups consist of normal control (NC), N + SCE 500 mg/kg bwd, diabetic control (DC), D + metformin 100 mg/kg bwd, D + SCE 250 and D + SCE 500. SCEs and metformin were administered daily for 21 days and sacrificed on day 22. Oral glucose tolerance test, plasma insulin, % HbA1c, urea, creatinine, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), albumin, total protein etc. were analysed. Aldose reductase (AR) activity in the eye lens was also checked. On day 21, DC rats showed significantly abnormal glucose response, HOMA-IR, % HbA1c, decreased activity of antioxidant enzymes and GSH, elevated AR activity, hepatic and renal oxidative stress markers compared to NC. DC rats also exhibited increased level of plasma urea and creatinine. Treatment with SCE protected from the deleterious alterations of biochemical parameters in a dose dependent manner including histopathological alterations in pancreas. SCE 500 exhibited significant glucose lowering effect and decreased HOMA-IR, % HbA1c, lens AR activity, and hepatic, renal oxidative stress and function markers compared to DC group. Considerable amount of liver and muscle glycogen was replenished by SCE treatment in diabetic animals. Although metformin showed better effect, the activity of SCE was very much comparable with this drug. xxii The possible molecular mechanism behind the protective property of S. cochinchinensis against the insulin resistance in peripheral tissue as well as dyslipidemia in in vivo high fructose saturated fat diet model is described in Chapter 4. Initially animal were fed a high fructose saturated fat (HFS) diet for a period of 8 weeks to develop insulin resistance and dyslipidemia. The normal diet control (ND), ND + SCE 500 mg/kg bwd, high fructose saturated fat diet control (HFS), HFS + metformin 100 mg/kg bwd, HFS + SCE 250 and HFS + SCE 500 were the experimental groups. SCEs and metformin were administered daily for the next 3 weeks and sacrificed at the end of 11th week. At the end of week 11, HFS rats showed significantly abnormal glucose and insulin tolerance, HOMA-IR, % HbA1c, adiponectin, lipid profile, liver glycolytic and gluconeogenic enzyme activities, liver and muscle triglyceride accumulation compared to ND. HFS rats also exhibited increased level of plasma inflammatory cytokines, upregulated mRNA level of gluconeogenic and lipogenic genes in liver. HFS exhibited the increased expression of GLUT-2 in liver and decreased expression of GLUT-4 in muscle and adipose. SCE treatment also preserved the architecture of pancreas, liver, and kidney tissues. Treatment with SCE reversed the alterations of biochemical parameters, improved insulin sensitivity by modifying gene expression in liver, muscle and adipose tissues. Overall results suggest that SC mediates the antidiabetic activity mainly via alpha glucosidase inhibition, improved insulin sensitivity, with antiglycation and antioxidant activities.
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Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Beitrag zur Resistenzforschung bei Tomaten gegenber P. infestans zu leisten, um erste Grundlagen fr eine mgliche Zchtungsstrategie auf Basis unterschiedlicher quantitativer Resistenzen zu erarbeiten. Hierzu wurde untersucht, inwieweit unterschiedliche qualitative und quantitative Resistenzen bei Tomatenblttern und -frchten vorliegen, und ob hierfr verantwortliche Mechanismen identifiziert werden knnen. Zudem wurde untersucht, ob isolatspezifische quantitative Resistenzen identifiziert werden knnen. Zu diesem Zweck wurde mit einer erweiterten Clusteranalyse, basierend auf einer modifizierten Sanghvi-T2 Distanz, ein statistisches Verfahren entwickelt, welches die Identifikation von quantitativen, isolatspezifischen Resistenzen unter der Bercksichtigung der Variabilitt ermglicht. Des weiteren wurde geprft, inwieweit zwischen den Resistenzausprgungen auf dem Blatt und den Resistenzausprgungen auf der Frucht ein Zusammenhang besteht und inwieweit die im Labor beobachteten Resistenzen unter Freilandbedingungen eine Rolle spielen. Im Labortest wurde die qualitative und quantitative Blattresistenz von 109 Akzessionen aus elf Lycopersicon und Solanum Arten gegenber zwlf unterschiedlich aggressiven und teilweise auch unterschiedlich virulenten P. infestans Isolaten untersucht (Kap. 3). Die Frchte von 38 Tomatensorten wurden auf ihre Resistenz gegenber drei P. infestans Isolaten geprft. Zustzlich wurde der Einfluss der Fruchtnachreife auf die Resistenzeigenschaften der Tomatenfrchte gegenber P. infestans analysiert (Kap. 4). Insgesamt 40 Sorten wurden auch unter Feldbedingungen auf Blatt- und Fruchtbefall untersucht (Kap. 5). Die frhen Stadien der Infektion von Tomatenblttern mit P. infestans Sporangien wurden mikroskopisch bei acht Tomatensorten mit unterschiedlichen quantitativen Reaktionsprofilen und drei Isolaten untersucht (Kap. 6). Hierzu wurden die Entwicklungsstadien von P. infestans Sporangien nach 24h, 48h und 60h nach der Inokulation auf und im Blatt mit der Calcofluor und der KOH - Anilin Blau Frbung sichtbar gemacht. Das Auftreten und die Lokalisation von H2O2 im Blatt nach 48h und 60h nach der Inokulation in Reaktion auf die Infektion wurde mithilfe einer DAB (3,3-Diaminobenzidine) Frbung untersucht. Es wurden einige, z.T. auch wahrscheinlich neue, qualitative Blattresistenzen gegenber P. infestans gefunden, jedoch war keine der 109 Akzessionen vollstndig resistent gegenber allen Isolaten. Fr die quantitative Resistenz von Blttern lagen in vielen Fllen isolatspezifische Unterschiede vor. Die Sorte x Isolat Interaktionen konnten mit Hilfe der erweiterten Clusteranalyse erfolgreich analysiert werden und die Akzessionen in Gruppen mit unterschiedlichen quantitativen Resistenzprofilen bzgl. der Interaktion mit den Isolaten und des Resistenzniveaus eingeteilt werden. Fr die Fruchtresistenz konnten keine qualitativen Resistenzen gegenber den drei getesteten Isolaten gefunden werden. Im Gegensatz dazu unterschieden sich die Tomatensorten in ihrer quantitativen Resistenz und Sorten und Isolate interagierten signifikant. Auch fr die Fruchtresistenz konnten Gruppen mit unterschiedlichen quantitativen Reaktionsprofilen gebildet werden. Insgesamt nimmt die Anflligkeit von Tomatenfrchten mit zunehmender Reife kontinuierlich und signifikant ab. Unter Laborbedingungen korrelierten nur die Sporulationskapazitt der Frchte und der prozentuale Blattbefall. Im Feldversuch ber zwei Jahre und mit bis zu 40 Tomatensorten war der Zusammenhang hoch signifikant, jedoch asymptotisch, d.h. bereits bei sehr geringem Blattbefall war der Fruchtbefall sehr hoch. Bei den Tomatenherknften, die sowohl im Labor als auch im Feld auf ihre Anflligkeit getestet wurden, erschienen die Blattanflligkeiten hnlich, whrend kein klarer Zusammenhang zwischen der Fruchtanflligkeit im Feld und im Labor bestand. Die Entwicklung von P. infestans auf der Blattoberflche war unabhngig von der Sorte. Sowohl beim Eindringen und der Etablierung von P. infestans ins Blatt als auch bei der damit verbunden H2O2 Aktivitt im Wirt wurden deutliche isolat- und sortenspezifische Effekte gefunden, die aber nur zum Teil mit den quantitativen Unterschieden der Blattresistenz korrespondierten. Sorten, die bei hoher Resistenz unterschiedliche Reaktionsprofile aufweisen, sind grundstzlich interessante Kreuzungspartner, um die quantitative Resistenz gegenber P. infestans zu verbessern. Hier sind vor allem Sorten, die sich auch in ihrer H2O2 Aktivitt unterscheiden von Interesse.
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En la Enfermedad Coronaria (EC) existen factores genticos, socioculturales, medioambientales y raciales adicionales a los factores de riesgo cardiovascular mayores que podran influir en su presentacin. Se desconoce el impacto de la raza en la severidad de la enfermedad coronaria en los pacientes extranjeros que son enviados a nuestro Servicio. Objetivos: Comparar la severidad de la EC multivaso en una poblacin de pacientes de las Antillas y Nacionales, pareados por la escala Framingham. Metodologa: Realizamos un estudio de corte transversal, comparando pacientes colombianos contra pacientes provenientes de las Antillas holandesas con similares factores de riesgo segn escala de Framingham, catalogndolos por grupos de riesgo bajo, intermedio, alto y muy alto. Todos con EC severa multivaso documentada por angiografa coronaria desde enero del 2009 hasta Junio de 2011. Se excluyeron pacientes con antecedentes de intervencin percutnea o quirrgica previa. Resultados: Ingresaron 115 pacientes internacionales y 115 pacientes nacionales. La relacin hombres/mujeres 3:1. La proporcin de grupos de riesgo fue de bajo riesgo 2.5%, intermedio 15%, alto 19.3%, y muy alto 63.4%. El Syntax Score en pacientes nacionales fue 14.3+/-7.4 y en internacionales 22.2+/-10.5 p: 0.002. Conclusiones: En pacientes provenientes de las Antillas Holandesas, valorados en nuestra institucin, se observ una mayor severidad de la enfermedad coronaria comparada con una poblacin nacional con factores de riesgo similares. Estos hallazgos sugieren la influencia de la raza y factores genticos en la severidad y extensin de la EC
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Los gliomas malignos representan una de las formas ms agresivas de los tumores del sistema nervioso central (SNC). De acuerdo con la clasificacin de los tumores cerebrales de la Organizacin Mundial de la Salud (OMS), los astrocitomas han sido categorizados en cuatro grados, determinados por la patologa subyacente. Es as como los gliomas malignos (o de alto grado) incluyen el glioma anaplsico (grado III) as como el glioblastoma multiforme (GBM, grado IV),estos ltimos los ms agresivos con el peor pronstico (1). El manejo teraputico de los tumores del SNC se basa en la ciruga, la radioterapia y la quimioterapia, dependiendo de las caractersticas del tumor, el estadio clnico y la edad (2),(3), sin embargo ninguno de los tratamientos estndar es completamente seguro y compatible con una calidad de vida aceptable (3), (4). En general, la quimioterapia es la primera opcin en los tumores diseminados, como el glioblastoma invasivo y el meduloblastoma de alto riesgo o con metstasis mltiple, pero el pronstico en estos pacientes es muy pobre (2),(3). Solamente nuevas terapias dirigidas (2) como las terapias anti-angiognicas (4); o terapias gnicas muestran un beneficio real en grupos limitados de pacientes con defectos moleculares especficos conocidos (4). De este modo, se hace necesario el desarrollo de nuevas terapias farmacolgicas para atacar los tumores cerebrales. Frente a las terapias los gliomas malignos son con frecuencia quimioresistentes, y esta resistencia parece depender de al menos dos mecanismos: en primer lugar, la pobre penetracin de muchas drogas anticncer a travs de la barrera hematoenceflica (BBB: Blood Brain Barrier), la barrera del fluido sangre-cerebroespinal (BCSFB: Blood-cerebrospinal fluid barrier) y la barrera sangre-tumor (BTB: blood-tumor barrier). Dicha resistencia se debe a la interaccin de la droga con varios transportadores o bombas de eflujo de droga ABC (ABC: ATP-binding cassette) que se sobre expresan en las clulas endoteliales o epiteliales de estas barreras. En segundo lugar, estos transportadores de eflujo de drogas ABC propios de las clulas tumorales confieren un fenotipo conocido como resistencia a multidrogas (MDR: multidrug resistance), el cual es caracterstico de varios tumores slidos. Este fenotipo tambin est presente en los tumores del SNC y su papel en gliomas es objeto de investigacin (5). Por consiguiente el suministro de medicamentos a travs de la BBB es uno de los problemas vitales en los tratamientos de terapia dirigida. Estudios recientes han demostrado que algunas molculas pequeas utilizadas en estas terapias son sustratos de la glicoprotena P (Pgp: P-gycoprotein), as como tambin de otras bombas de eflujo como las protenas relacionadas con la resistencia a multidrogas (MRPs: multidrug resistance-related proteins (MRPs) o la protena relacionada con cncer de seno (BCRP: breast-cancer resistance related protein)) que no permiten que las drogas de este tipo alcancen el tumor (1). Un sustrato de Pgp y BCRP es la DOXOrubicina (DOXO), un frmaco utilizado en la terapia anti cncer, el cual es muy eficaz para atacar las clulas del tumor cerebral in vitro, pero con un uso clnico limitado por la poca entrega a travs de la barrera hematoenceflica (BBB) y por la resistencia propia de los tumores. Por otra parte las clulas de BBB y las clulas del tumor cerebral tienen tambin protenas superficiales, como el receptor de la lipoprotena de baja densidad (LDLR), que podra utilizarse como blanco teraputico en BBB y tumores cerebrales. Es asi como la importancia de este estudio se basa en la generacin de estrategias teraputicas que promuevan el paso de las drogas a travs de la barrera hematoencefalica y tumoral, y a su vez, se reconozcan mecanismos celulares que induzcan el incremento en la expresin de los transportadores ABC, de manera que puedan ser utilizados como blancos teraputicos.Este estudio demostr que el uso de una nueva estrategia basada en el Caballo de Troya, donde se combina la droga DOXOrubicina, la cual es introducida dentro de un liposoma, salvaguarda la droga de manera que se evita su reconocimiento por parte de los transportadores ABC tanto de la BBB como de las clulas del tumor. La construccin del liposoma permiti utilizar el receptor LDLR de las clulas asegurando la entrada a travs de la BBB y hacia las clulas tumorales a travs de un proceso de endocitosis. Este mecanismo fue asociado al uso de estatinas o drogas anticolesterol las cuales favorecieron la expresin de LDLR y disminuyeron la actividad de los transportadores ABC por nitracin de los mismos, incrementando la eficiencia de nuestro Caballo de Troya. Por consiguiente demostramos que el uso de una nueva estrategia o formulacin denominada ApolipoDOXO ms el uso de estatinas favorece la administracin de frmacos a travs de la BBB, venciendo la resistencia del tumor y reduciendo los efectos colaterales dosis dependiente de la DOXOrubicina. Adems esta estrategia del "Caballo de Troya", es un nuevo enfoque teraputico que puede ser considerado como una nueva estrategia para aumentar la eficacia de diferentes frmacos en varios tumores cerebrales y garantiza una alta eficiencia incluso en un medio hipxico,caracterstico de las clulas cancerosas, donde la expresin del transportador Pgp se vi aumentada. Teniendo en cuenta la relacin entre algunas vas de sealizacin reconocidas como moduladores de la actividad de Pgp, este estudio presenta no solo la estrategia del Caballo de Troya, sino tambin otra propuesta teraputica relacionada con el uso de Temozolomide ms DOXOrubicina. Esta estrategia demostr que el temozolomide logra penetrar la BBB por que interviene en la via de sealizacin de la Wnt/GSK3/-catenina, la cual modula la expresin del transportador Pgp. Se demostr que el TMZ disminuye la protena y el mRNA de Wnt3 permitiendo plantear la hiptesis de que la droga al disminuir la transcripcin del gen Wnt3 en clulas de BBB, incrementa la activacin de la va fosforilando la -catenina y conduciendo a disminuir la -catenina nuclear y por tanto su unin al promotor del gen mdr1. Con base en los resultados este estudio permiti el reconocimiento de tres mecanismos bsicos relacionados con la expresin de los transportadores ABC y asociados a las estrategias empleadas: el primero fue el uso de las estatinas, el cual condujo a la nitracin de los transportadores disminuyendo su actividad por la via del factor de transcripcin NFB; el segundo a partir del uso del temozolomide, el cual metila el gen de Wnt3 reduciendo la actividad de la via de sealizacin de la la -catenina, disminuyendo la expresin del transportador Pgp. El tercero consisti en la determinacin de la relacin entre el eje RhoA/RhoA quinasa como un modulador de la via (no cannica) GSK3/-catenina. Se demostr que la protena quinasa RhoA promovi la activacin de la protena PTB1, la cual al fosforilar a GSK3 indujo la fosforilacin de la -catenina, lo cual dio lugar a su destruccin por el proteosoma, evitando su unin al promotor del gen mdr1 y por tanto reduciendo su expresin. En conclusin las estrategias propuestas en este trabajo incrementaron la citotoxicidad de las clulas tumorales al aumentar la permeabilidad no solo de la barrera hematoenceflica, sino tambin de la propia barrera tumoral. Igualmente, la estrategia del Caballo de Troya podra ser til para la terapia de otras enfermedades asociadas al sistema nervioso central. Por otra parte estos estudios indican que el reconocimiento de mecanismos asociados a la expresin de los transportadores ABC podra constituir una herramienta clave en el desarrollo de nuevas terapias anticncer.
Resumo:
Este trabajo demuestra que los genes que codifican para los enzimas beta-galactosido alfa-2,3-sialiltransferasa 3 (ST3Gal III), y en menor medida beta-galactosido alfa-2,3-sialiltransferasa 4 (ST3Gal IV), estn directamente implicados en etapas clave de la progresin tumoral como la adhesin, la migracin y la formacin de metstasis en las lneas de adenocarcinoma pancretico humano Capan-1 y MDAPanc-28. Tambin, que las Especies Reactivas del Oxgeno (ROS) generadas durante los procesos de proliferacin y diferenciacin celular o debido a estmulos oxidantes externos, desempean un importante papel en el control de la sntesis de ST3Gal III y SLex, y por lo tanto en la regulacin del fenotipo metasttico. Adems, junto al papel pro-adhesivo de la E-Selectina, este trabajo ha descrito efectos prometastticos adicionales para esta molcula como inductora de la migracin y de la secrecin de VEGF a travs de un mecanismo E-Selectina-SLex dependiente.
Resumo:
To further our understanding of powdery mildew biology during infection, we undertook a systematic shotgun proteomics analysis of the obligate biotroph Blumeria graminis f. sp. hordei at different stages of development in the host. Moreover we used a proteogenomics approach to feed information into the annotation of the newly sequenced genome. We analyzed and compared the proteomes from three stages of development representing different functions during the plant-dependent vegetative life cycle of this fungus. We identified 441 proteins in ungerminated spores, 775 proteins in epiphytic sporulating hyphae, and 47 proteins from haustoria inside barley leaf epidermal cells and used the data to aid annotation of the B. graminis f. sp. hordei genome. We also compared the differences in the protein complement of these key stages. Although confirming some of the previously reported findings and models derived from the analysis of transcriptome dynamics, our results also suggest that the intracellular haustoria are subject to stress possibly as a result of the plant defense strategy, including the production of reactive oxygen species. In addition, a number of small haustorial proteins with a predicted N-terminal signal peptide for secretion were identified in infected tissues: these represent candidate effector proteins that may play a role in controlling host metabolism and immunity. Molecular & Cellular Proteomics 8: 2368-2381, 2009.
Resumo:
Macrophage cells within inflammatory lesions are exposed to a wide range of degrading and cytotoxic molecules including reactive oxygen species. Unlike neutrophils, macrophages do not normally die in this environment but continue to generate oxidants, phagocytose cellular remains, and release a range of cytoactive agents which modulate the immune response. It is this potential of the macrophage cell to survive in an oxidative environment that allows the growth and complexity of advanced atherosclerotic plaques. This review will examine the oxidants encountered by macrophages within an atherosclerotic plaque and describe some of the potential antioxidant mechanisms which enable macrophages to function within inflammatory lesions. Ascorbate, alpha-tocopherol, and glutathione appear to be central to the protection of macrophages yet additional antioxidant mechanisms appear to be involved. gamma-Interferon causes macrophages to generate 7,8dihydroneopterin/neopterin and 3-hydroxyanthranilic acid both of which have antioxidant properties. Manganese superoxide dismutase is also upregulated in macrophages. The evidence that these antioxidants provide further protection, so allowing the macrophage cells to survive within sites of chronic inflammation such as atherosclerotic plaques, will be described.
Resumo:
Regulation of reactive oxygen species and cytosolic free calcium ([Ca2+](cyt)) is central to plant function. Annexins are small proteins capable of Ca2+-dependent membrane binding or membrane insertion. They possess structural motifs that could support both peroxidase activity and calcium transport. Here, a Zea mays annexin preparation caused increases in [Ca2+] cyt when added to protoplasts of Arabidopsis thaliana roots expressing aequorin. The pharmacological profile was consistent with annexin activation (at the extracellular plasma membrane face) of Arabidopsis Ca2+-permeable nonselective cation channels. Secreted annexins could therefore modulate Ca2+ influx. As maize annexins occur in the cytosol and plasma membrane, they were incorporated at the intracellular face of lipid bilayers designed to mimic the plasma membrane. Here, they generated an instantaneously activating Ca2+-permeable conductance at mildly acidic pH that was sensitive to verapamil and Gd3+ and had a Ca2+-to-K+ permeability ratio of 0.36. These results suggest that cytosolic annexins create a Ca2+ influx pathway directly, particularly during stress responses involving acidosis. A maize annexin preparation also demonstrated in vitro peroxidase activity that appeared independent of heme association. In conclusion, this study has demonstrated that plant annexins create Ca2+-permeable transport pathways, regulate [Ca2+] cyt, and may function as peroxidases in vitro.
