Die funktionelle Bedeutung von MSP und Lactadherin im Rahmen der Atherosklerose

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss zweier möglicher Biomarker auf die Atherosklerose untersucht.rnMilk fat globule-EGF factor 8 (MFG-E8, Lactadherin) ist ein Glycoprotein, das vornehmlich von Makrophagen, glatten Muskelzellen und Endothelzellen sezerniert wird. MFG-E8-/--Mäuse zeigen vermehrt apoptotische Zellen in der atherosklerotischen Plaque, verstärkte Inflammationszeichen und vergrößerte Läsionen. In situ-Hybridisierung und Immunfluoreszenz zeigen eine starke Lactadherin-Expression in den Schaumzellen atherosklerotischer Plaques von Apo E-/-, Apo E-/-/GPx 1-/-und LDLR-/- Mäusen, vor allem in der Nähe des Lipid Core. Dort kolokalisiert Lactadherin mit dem Makrophagenmarker CD 68 und dem Chemokin Fraktalkin, das die MFG-E8 Sekretion stimuliert und so die Phagocytose forciert. Untersuchungen mittels RTD-PCR ergaben, dass Peritonealmakrophagen der Genotypen Apo E-/-, Apo E-/-/GPx 1-/- und GPx 1-/-, deren Gemeinsamkeit eine höhere Empfindlichkeit gegenüberrnoxidativem Stress ist, mehr Lactadherin exprimieren als andere Genotypen (B6, LDLR-/-). Die Inkubation muriner oder humaner Makrophagen mit oxLDL und eLDL hat keinen Einfluss auf die Expression der MFG-E8 mRNA. Der Kontakt mit apoptotischer Zellen hingegen erhöht die Expression signifikant. Lactadherin ist entscheidend für die effektive Phagozytose apoptotischer Zellen in der atherosklerotischen Läsion. Seine Expression wird vermutlich durch die Apoptose in der Nähe liegender Zellen und das verstärkte Vorkommen von ROS reguliert. Macrophage stimulating protein (MSP) übt Einfluss auf Migration, Proliferation und Phagocytose von Makrophagen aus. Seine Beteiligung an inflammatorischen Vorgängen und der Karzinogenese ist intensiv untersucht worden, nicht jedoch der Einfluss auf die Atherosklerose. Es ist bekannt, dass der SNP rs3197999 mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) assoziiert ist. Zudem geht er vermutlich mit einem erniedrigten Atheroskleroserisiko einher. Der Polymorphismus c2078t hat den Aminosäureaustausch R689C zur Folge. Rekombinant erzeugtes, mutantes und wildtypisches MSP induziert Migration und Proliferation bei THP-1-Makrophagen. MSPmut vermittelt dies jedoch wesentliche effektiver als MSPwt. Apoptose hingegen wird durch keine der Formen induziert. R689C führt zu einem “gain of function” des MSP-Proteins in Bezug auf die Proliferations- und Migrationsfähigkeit von Makrophagen und verändert vermutlich deren Cytokinfreisetzung. Dies führt möglicherweise zu einer erhöhten Phagocytoseeffizienz in der atherosklerotischen Läsion (erniedrigtes Atherosklerose-Risiko), und zu einer aberranten immunologischen Reaktion im Rahmen der CED (erhöhtes CED-Risiko).

Pathogenetische Bedeutung der Glutathionperoxidase-1 in der arteriellen Gefäßwand

Die antioxidative Aktivität des Enzyms Glutathionperoxidase-1 (GPx-1) schützt vor Atherosklerose und ihren Folgeerkrankungen. In einer Vorstudie konnten wir zeigen, dass der Mangel an GPx-1 die Atheroskleroseentwicklung in Apolipoprotein E defizienten (ApoE-/-) Mäusen beschleunigt und modifiziert. Allerdings sind die Verteilung der GPx-1 in atherosklerotischen Läsionen und die Mechanismen für den erhöhten Makrophagengehalt in der Läsion noch nicht geklärt. Deshalb haben wir (1) die in-situ Expression der GPx-Isoformen in atherosklerotischen Läsionen von GPx-1-/-ApoE-/- und ApoE-/- Mäusen und (2) den Einfluss der GPx-1 Defizienz auf die Schaumzellbildung und Proliferation der Peritonealmakrophagen in ApoE-/- Mäusen untersucht. Die GPx-1-/-ApoE-/- und ApoE-/- Weibchen wurden für 6 und 12 Wochen auf einer atherogenen „Western-type“ Diät gehalten. Die in situ-Hybridisierung zeigte, dass die verschiedenen Isoformen der GPx (GPx-1, GPx-3, GPx-4) vorwiegend in Makrophagen, nicht jedoch in glatten Muskelzellen der atherosklerotischen Läsionen von ApoE-/- Mäusen exprimiert wurden. Für die in vitro Untersuchungen wurden 5 Monate alte, GPx-1 defiziente und Wildtyp-Mäuse, gehalten auf Normaldiät, verwendet. Die Öl-Rot-O Färbung zeigte, dass die GPx-1 Defizienz die OxLDL (oxidiertes LDL) - und E-LDL (enzymatisch modifiziertes LDL) - induzierte Schaumzellbildung förderte. Darüber hinaus war die OxLDL-induzierte Cholesterinakkumulation (zellulärer Cholesterinester/ Cholesterin-Gehalt) in GPx-1 defizienten Makrophagen verstärkt, sodass ein Mangel an GPx-1 die Aufnahme von OxLDL durch Monozyten und damit die Umwandlung in Schaumzellen beschleunigt. Hinsichtlich der Proliferation zeigte sich, dass MCSF (Macrophage Colony-Stimulating Facotr) ein stärkerer Stimulus als OxLDL ist. Ein Mangel an GPx-1 fördert die Proliferation zusätzlich. Daran ist die ERK1/2 (extracellular-signal regulated kinase 1/2) - Kaskade beteiligt, denn es wurde eine schnelle Phosphorylierung der ERK1/2-Kaskade durch MCSF und/oder OxLDL nachgewiesen. Entsprechend reduzieren ERK1/2-Inhibitoren die proliferative Aktivität der Makrophagen. Die Hemmung der p38-MAPK (p38 mitogen-activated protein kinase) führt zur vermehrten Proliferation und bei gleichzeitig verringerter Caspase-3/7 Aktivität der Makrophagen unabhängig von der Expression der GPx-1. Ein Mangel an GPx-1 hat auch keinen Einfluss auf die MCSF-vermittelte Aktivierung der p38-MAPK und JNK (c-Jun N-terminal kinase). Zusammenfassend läßt sich feststellen, dass die GPx-1-Defizienz einen signifikanten Einfluss auf die Schaumzellbildung und Proliferation von Makrophagen hat, was zur Beschleunigung der Atherosklerose und zu vermehrter Zellularität der entstehenden atherosklerotischen Läsionen führt. Die Proliferation wird über den ERK1/2 Signal-transduktionsweg positiv und über den p38-MAPK Weg negativ reguliert, wobei die ERK1/2-Kaskade empfindlich gegenüber oxidativem Stress bei GPx-1-Defizienz ist.

Effects of glucocorticoids on vascular NADPH oxidases and endothelial NO synthase

Glukokortikoide (GCs) stellen wichtige Hormone in der Regulation der metabolischen Homöostase dar. Synthetische GCs, wie Dexamethasone (DEX), spielen eine essentielle Rolle in der Behandlung inflammatorischer Krankheiten. Jedoch sind unter einer Dexamethason-Therapie zahlreiche Nebenwirkungen bekannt, so z.B. auch die Entwicklung einer Hypertonie, in deren Pathogenese oxidativer Stress eine entscheidende Rolle spielt. Obwohl sich in den vergangenen Jahren zahlreiche Studien zum Ziel setzten die GC-induzierte Hypertonie (GC-HT) aufzuklären, sind die genauen Mechanismen bis heute unklar. Eine erhöhte Expression von NADPH Oxidasen (Nox) und eine Entkopplung der endothelialen NO Synthase (eNOS), die Hauptquellen reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) im vaskulären System, tragen maßgeblich zur Pathogenese kardiovaskulärer Erkrankungen bei. Daher ist eine Beteiligung dieser Enzyme in GC-induziertem oxidativen Stress sehr wahrscheinlich. Folglich wurde die Hypothese aufgestellt, dass NADPH Oxidasen und eine entkoppelte eNOS die vielversprechendsten unter den zahlreichen involvierten pro- und anti-oxidativen Enzymen sind. Mit Fokus auf die oben genannten Systeme wurde in der vorliegenden Studie der Effekt von DEX mit Hilfe von in vivo (WKY Ratten) ebenso wie in vitro Experimenten (A7r5 und EA.hy 926 Zellen) untersucht. Dabei zeigte sich, dass Nox1, Nox4 und p22phox durch DEX unterschiedlich reguliert wurden. Nox1 wurde hoch-, Nox4 hingegen herunterreguliert, während p22phox unverändert blieb. Die Modufikation schien hierbei auf transkriptioneller und post-transkriptioneller Ebene stattzufinden. Durch die gegensätzliche Regulation von Nox1 und Nox4 bleibt die Nettowirkung der verschiedenen Nox Isoformen unklar. Immer mehr Studien bringen vaskulären oxidativen Stress mit der Pathogenese einer GC-HT in Zusammenhang, welche letztendlich zu einer verminderten Bioverfügbarkeit von Stickstoffmonoxid (NO) führt. Durch die eNOS produziertes NO stellt einen essentiellen Schutzfaktor der Blutgefäße dar. Eine verminderte NO-Bioverfügbarkeit könnte die Folge einer eNOS-Entkopplung darstellen, ausgelöst durch oxidativen Stress. Da die Verfügbarkeit von Tetrahydrobiopterin (BH4) entscheident ist für die Aktivität und enzymatische Kopplung der eNOS, beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit GC-induzierten Veränderungen in der BH4-Versorgung. Die Behandlung von EA.hy 926 Zellen mit DEX führte zu einer zeit- und konzentrationsabhängigen Herunterregulation von eNOS auf mRNA- und Proteinebene. Gleichzeitig wurde die Phosphorylierung an Serine1177 vermindert. Als maßgeblicher “Kopplungs-Schalter” kann BH4 endogen über zwei verschiedene Signalwege synthetisiert werden, welche durch die Enzyme GCH1 und DHFR reguliert werden. DEX führte zu einer zeit- und konzentrationsabhängigen Herunterregulation von BH4, BH2 und Biopterin, wobei ebenso das BH4 / BH2 -Verhältnis vermindert wurde. Beide Enzyme, GCH1 genauso wie DHFR, wurden auf mRNA- und Proteinebene herunterreguliert, was auf einen Effekt von GCs auf beide rnBH4-produzierenden Signalwege schließen lässt. Nach Behandlung mit DEX wurde die Produktion von NO in Endothelzellen maßgeblich vermindert. In ROS-Messungen zeigte sich eine Tendenz hin zu einer eNOS-Entkopplung, jedoch war es mit unserem experimentellen Aufbau nicht möglich, diese endgültig zu beweisen.rnZusammenfassend lässt sich sagen, dass die Behandlung mit GCs zu Veränderungen in beiden untersuchten Systemen, den NADPH Oxidasen ebenso wie dem eNOS-NO System, führte. DEX erhöhte die Expression von Nox1 in glatten Muskelzellen und reduzierte die Nox4-Expression in Endothelzellen. Gleichzeitig verminderte DEX die Verfügbarkeit von BH4 und inhibierte die Phosphorylierung / Aktivität von eNOS. Mithilfe weiterer Studien muss die endgültige Beteiligung von NADPH Oxidasen und einer eNOS-Entkopplung an oxidativem Stress in GC-HT abschließend aufgeklärt werden.rn

RAB3GAP1 und RAB3GAP2 (RAB3 GTPase-activating Protein 1/2) beeinflussen die Autophagie in C. elegans und humanen Zellen

Die Proteinhomöostase wird in der Zelle von drei Stoffwechselwegen reguliert: den molekularen Chaperonen, dem Ubiquitin-Proteasom-System und dem autophagosomalen Abbauweg. Die (Makro)Autophagie verpackt und transportiert zytosolische Komponenten in Autophagosomen zu den Lysosomen, wo sie abgebaut werden. Eine Störung dieses Abbauwegs wirkt auf die Proteostase.rnIn dieser Dissertation wurde C. elegans als Modellorganismus zur Erforschung von Proteinstabilität genutzt. In einer RNAi-vermittelten Proteostase-Analyse von Chromosom I und ausgewählter zusätzlicher Gene wurde ein Wurmstamm, der ein Luc::GFP-Konstrukt im Muskel exprimiert, genutzt. Dieses Reporterprotein aggregiert unter Hitzestressbedingungen und diese Aggregation kann durch Modulatoren der Proteostase beeinflusst werden. Dabei wurden mögliche neue Faktoren der Proteinhomöostase entdeckt. Durch weitere Experimente bei denen die Aggregation von PolyQ35::YFP im AM140-System, der Paralyse-Phänotyp und die Akkumulation Thioflavin S-gefärbter Aggregate von Aβ42 im CL2006-Wurmstamm und die Effekte auf die Autophagie mittels eines GFP::LGG1-Konstrukt analysiert wurden, konnten rbg-1 und rbg-2 als neue Modulatoren der Proteinhomöostase, insbesondere der Autophagie, identifiziert werden.rnIm Säuger bilden beide Orthologe dieser Gene, RAB3GAP1 und RAB3GAP2 den heterodimeren RAB3GAP-Komplex, der bisher nur bekannt war für die Stimulation der Umwandlung der GTP-gebundenen aktiven Form zur GDP-gebundenen inaktiven Form der RAB GTPase RAB3. In Immunoblot-Analysen und mikroskopischen Darstellungen im Säugersystem konnte gezeigt werden, dass die Effekte auf die Proteostase über den autophagosomalen Abbauweg wirken. RAB3GAP1/2 wirken als positive Stimulatoren, wenn die Lipidierung von LC3-I und der autophagische Flux von LC3-II und p62/SQSTM1 betrachtet werden. Diese Effekte werden aber nicht über die RAB GTPase RAB3 vermittelt. Die Proteine FEZ1 und FEZ2 haben einen antagonistischen Effekt auf die Autophagie und wenn alle vier Komponenten RAB3GAP1, RAB3GAP2, FEZ1 und FEZ2 zusammen herunter- oder hochreguliert werden, heben sich diese Effekte auf. In Co-Immunopräzipitationen und proteomischen Analysen konnte keine direkte Interaktion zwischen dem RAB3GAP-Komplex und FEZ1/2 oder zu anderen Autophagie-Genen nachgewiesen werden.rnHier konnte der RAB3GAP-Komplex funktionell mit Proteostase und Autophagie in C. elegans und Säugerzellen assoziiert werden. Dieser Komplex zeigt Einflüsse auf die autophagosomale Biogenese indem sie die Proteostase und die Bildung von (prä)autophagosomalen Strukturen in C. elegans und die Lipidierung von LC3 und damit den autophagischen Flux der Autophagiesubstrate LC3-II und p62/SQSTM1 in Säugerzellen beeinflusst. Darüber hinaus wirkt RAB3GAP der komplexen Autophagie-Unterdrückung durch FEZ1 und FEZ2 entgegen. Somit konnte gezeigt werden, dass RAB3GAP als neuartiger Faktor auf die autophagosomale Biogenese und somit auf die Proteostase wirkt.rn

Estrogen receptor- but not - or GPER inhibits high glucose-induced human VSMC proliferation: potential role of ROS and ERK

The decreased incidence of cardiovascular disease in premenopausal women has been attributed, at least partially, to protective effects of estrogens. However, premenopausal women with diabetes mellitus are no longer selectively protected. High-glucose (HG) conditions have previously been shown to abolish the antimitogenic effects of 17β-estradiol (E(2)) in vascular smooth muscle cells (VSMCs).

Targeting G protein-coupled receptor kinases (GRKs) in Heart Failure

In the human body, over 1000 different G protein-coupled receptors (GPCRs) mediate a broad spectrum of extracellular signals at the plasma membrane, transmitting vital physiological features such as pain, sight, smell, inflammation, heart rate and contractility of muscle cells. Signaling through these receptors is primarily controlled and regulated by a group of kinases, the GPCR kinases (GRKs), of which only seven are known and thus, interference with these common downstream GPCR regulators suggests a powerful therapeutic strategy. Molecular modulation of the kinases that are ubiquitously expressed in the heart has proven GRK2, and also GRK5, to be promising targets for prevention and reversal of one of the most severe pathologies in man, chronic heart failure (HF). In this article we will focus on the structural aspects of these GRKs important for their physiological and pathological regulation as well as well known and novel therapeutic approaches that target these GRKs in order to overcome the development of cardiac injury and progression of HF.

Cell Types as Natural Kinds

Talk of different types of cells is commonplace in the biological sciences. We know a great deal, for example, about human muscle cells by studying the same type of cells in mice. Information about cell type is apparently largely projectible across species boundaries. But what defines cell type? Do cells come pre-packaged into different natural kinds? Philosophical attention to these questions has been extremely limited [see e.g., Wilson (Species: New Interdisciplinary Essays, pp 187-207, 1999; Genes and the Agents of Life, 2005; Wilson et al. Philos Top 35(1/2): 189-215, 2007)]. On the face of it, the problems we face in individuating cellular kinds resemble those biologists and philosophers of biology encountered in thinking about species: there are apparently many different (and interconnected) bases on which we might legitimately classify cells. We could, for example, focus on their developmental history (a sort of analogue to a species' evolutionary history); or we might divide on the basis of certain structural features, functional role, location within larger systems, and so on. In this paper, I sketch an approach to cellular kinds inspired by Boyd's Homeostatic Property Cluster Theory, applying some lessons from this application back to general questions about the nature of natural kinds.

The Emerging Role of TLR and Innate Immunity in Cardiovascular Disease

Cardiovascular disease is a complex disorder involving multiple pathophysiological processes, several of which involve activation of toll-like receptors (TLRs) of the innate immune system. As sentinels of innate immunity TLRs are nonclonally germline-encoded molecular pattern recognition receptors that recognize exogenous as well as tissue-derived molecular dangers signals promoting inflammation. In addition to their expression in immune cells, TLRs are found in other tissues and cell types including cardiomyocytes, endothelial and vascular smooth muscle cells. TLRs are differentially regulated in various cell types by several cardiovascular risk factors such as hypercholesterolemia, hyperlipidemia, and hyperglycemia and may represent a key mechanism linking chronic inflammation, cardiovascular disease progression, and activation of the immune system. Modulation of TLR signaling by specific TLR agonists or antagonists, alone or in combination, may be a useful therapeutic approach to treat various cardiovascular inflammatory conditions such as atherosclerosis, peripheral arterial disease, secondary microvascular complications of diabetes, autoimmune disease, and ischemia reperfusion injury. In this paper we discuss recent developments and current evidence for the role of TLR in cardiovascular disease as well as the therapeutic potential of various compounds on inhibition of TLR-mediated inflammatory responses.

TRPM4 channels in the cardiovascular system: physiology, pathophysiology, and pharmacology

The transient receptor potential channel (TRP) family comprises at least 28 genes in the human genome. These channels are widely expressed in many different tissues, including those of the cardiovascular system. The transient receptor potential channel melastatin 4 (TRPM4) is a Ca(2+)-activated non-specific cationic channel, which is impermeable to Ca(2+). TRPM4 is expressed in many cells of the cardiovascular system, such as cardiac cells of the conduction pathway and arterial and venous smooth muscle cells. This review article summarizes the recently described roles of TRPM4 in normal physiology and in various disease states. Genetic variants in the human gene TRPM4 have been linked to several cardiac conduction disorders. TRPM4 has also been proposed to play a crucial role in secondary hemorrhage following spinal cord injuries. Spontaneously hypertensive rats with cardiac hypertrophy were shown to over-express the cardiac TRPM4 channel. Recent studies suggest that TRPM4 plays an important role in cardiovascular physiology and disease, even if most of the molecular and cellular mechanisms have yet to be elucidated. We conclude this review article with a brief overview of the compounds that have been shown to either inhibit or activate TRPM4 under experimental conditions. Based on recent findings, the TRPM4 channel can be proposed as a future target for the pharmacological treatment of cardiovascular disorders, such as hypertension and cardiac arrhythmias.

A venom-derived neurotoxin, CsTx-1, from the spider Cupiennius salei exhibits cytolytic activities

CsTx-1, the main neurotoxic acting peptide in the venom of the spider Cupiennius salei, is composed of 74 amino acid residues, exhibits an inhibitory cysteine knot motif, and is further characterized by its highly cationic charged C terminus. Venom gland cDNA library analysis predicted a prepropeptide structure for CsTx-1 precursor. In the presence of trifluoroethanol, CsTx-1 and the long C-terminal part alone (CT1-long; Gly-45-Lys-74) exhibit an α-helical structure, as determined by CD measurements. CsTx-1 and CT1-long are insecticidal toward Drosophila flies and destroys Escherichia coli SBS 363 cells. CsTx-1 causes a stable and irreversible depolarization of insect larvae muscle cells and frog neuromuscular preparations, which seem to be receptor-independent. Furthermore, this membranolytic activity could be measured for Xenopus oocytes, in which CsTx-1 and CT1-long increase ion permeability non-specifically. These results support our assumption that the membranolytic activities of CsTx-1 are caused by its C-terminal tail, CT1-long. Together, CsTx-1 exhibits two different functions; as a neurotoxin it inhibits L-type Ca(2+) channels, and as a membranolytic peptide it destroys a variety of prokaryotic and eukaryotic cell membranes. Such a dualism is discussed as an important new mechanism for the evolution of spider venomous peptides.

Vitamin E inhibits CD36 scavenger receptor expression in hypercholesterolemic rabbits

A numerous studies suggest that Vitamin E has a preventive role in atherosclerosis, although the mechanism of action still remains unclear. CD36, a member of the scavenger receptor family is centrally involved in the uptake of oxidized low density proteins (oxLDLs) from bloodstream. During the atherosclerotic process, the lipid cargo of oxLDL accumulates in macrophages and smooth muscle cells, inducing their pathological conversion to foam cells. In the present study, we investigate the role of Vitamin E on CD36 expression in an in vivo model. Atherosclerosis was induced by a 2% cholesterol containing Vitamin E poor diet. Three groups of six rabbits each were studied. The first group (control) was fed on Vitamin E poor diet. The second group was fed with Vitamin E poor diet containing 2% cholesterol and the rabbits in the third group were fed with Vitamin E poor diet containing 2% cholesterol and received injections of 50 mg/kg of Vitamin E i.m. After 4 weeks, aortas were removed and analysed by light microscopy for atherosclerotic lesions. Aortic samples were analysed for CD36 mRNA expression. The aortas of cholesterol-fed rabbits showed typical atherosclerotic lesions, detected by macroscopic and microscopic examination, and exhibited an increase in CD36 mRNA expression. Vitamin E fully prevented cholesterol induced atherosclerotic lesions and the induction of CD36 mRNA expression. The effects observed at the level of CD36 scavenger receptor expression in vivo suggest an involvement of reduced foam cell formation in the protective effect of Vitamin E against atherosclerosis.

Endothelium-specific replacement of the connexin43 coding region by a lacZ reporter gene

The murine gap junction protein connexin43 (Cx43) is expressed in blood vessels, with vastly different contribution by endothelial and smooth muscle cells. We have used the Cre recombinase under control of TIE2 transcriptional elements to inactivate a floxed Cx43 gene specifically in endothelial cells. Cre-mediated deletion led to replacement of the Cx43 coding region by a lacZ reporter gene. This allowed us to monitor the extent of deletion and to visualize the endothelial expression pattern of Cx43. We found widespread endothelial expression of the Cx43 gene during embryonic development, which became restricted largely to capillaries and small vessels in all adult organs examined. Mice lacking Cx43 in endothelium did not exhibit altered blood pressure, in contrast to mice deficient in Cx40. Our results show that lacZ activation after deletion of the target gene allows us to determine the extent of cell type-specific deletion after phenotypical investigation of the same animal.

[Calcium and blood pressure]

The regulation of blood pressure is complex with several organs being involved. Intracellular calcium plays a crucial role in the regulation of cardiovascular functions: An increased influx of calcium into the vascular smooth muscle cells leads to an augmental muscular tone and therefore to an increased vascular resistance and rise in blood pressure. Parathormone plays a permissive role since it regulates the calcium-influx into the cells and thus increases the vasoconstrictive effect. There is a positive correlation between parathormone and blood pressure, present in primary as well as secondary hyperparathyroidism. Moreover, patients with essential hypertension have high parathormone levels already before hypertension is diagnosed. A calcium-rich diet (> 1000 mg calcium daily) slightly decreases blood pressure. This positive effect is due to parathormone suppression with a subsequently decreased calcium content in the vascular smooth muscle cells. A calcium-rich diet inhibits lipogenesis in the fat tissue; thus additionally improving the cardiovascular risk profile.

Angiotensinergic neurons in sympathetic coeliac ganglia innervating rat and human mesenteric resistance blood vessels

In contrast to the current belief that angiotensin II (Ang II) interacts with the sympathetic nervous system only as a circulating hormone, we document here the existence of endogenous Ang II in the neurons of rat and human sympathetic coeliac ganglia and their angiotensinergic innervation with mesenteric resistance blood vessels. Angiotensinogen - and angiotensin converting enzyme-mRNA were detected by using quantitative real time polymerase chain reaction in total RNA extracts of rat coeliac ganglia, while renin mRNA was untraceable. Cathepsin D, a protease responsible for cleavage beneath other substrates also angiotensinogen to angiotensin I, was successfully detected in rat coeliac ganglia indicating the possibility of existence of alternative pathways. Angiotensinogen mRNA was also detected by in situ hybridization in the cytoplasm of neurons of rat coeliac ganglia. Immunoreactivity for Ang II was demonstrated in rat and human coeliac ganglia as well as with mesenteric resistance blood vessels. By using confocal laser scanning microscopy we were able to demonstrate the presence of angiotensinergic synapses en passant along side of vascular smooth muscle cells. Our findings indicate that Ang II is synthesized inside the neurons of sympathetic coeliac ganglia and may act as an endogenous neurotransmitter locally with the mesenteric resistance blood vessels.

The feasibility of non-viral gene transfer to the diaphragm in vivo

Gene transfer using electroporation is an essential method for the study of developmental biology, especially to understand the internal control of degeneration and apoptosis of the muscle cells that occurs earlier and quicker than the usual degeneration process occurring by aging. Such experimental studies may have a role in developing new strategies for treating patients suffering from inherited primary myopathies such as Duchenne muscular dystrophy (DMD). The present study was designed to evaluate the feasibility of electroporation mediated transfer of reporter genes to the diaphragm in vivo. This is the first report of gene transfer of naked plasmid DNA into the diaphragm muscle in vivo using electroporation. Our results showed that in vivo gene transfer of naked plasmid DNA into the diaphragm muscle using electroporation is feasible.