Mechanisms Responsible for the Trophic Effect of Beta-Adrenoceptors on the I-to Current Density in Type 1 Diabetic Rat Cardiomyocytes

Background/Aims: In diabetic ventricular myocytes, transient outward potassium current (I-to) amplitude is severely reduced because of the impaired catecholamine release that characterizes diabetic autonomic neuropathy. Sympathetic nervous system exhibits a trophic effect on I-to since incubation of myocytes with noradrenaline restores current amplitude via beta-adrenoceptor (beta AR) stimulation. Here, we investigate the intracellular signalling pathway though which incubation of diabetic cardiomyocytes with the beta AR agonist isoproterenol recovers I-to amplitude to normal values. Methods: Experiments were performed in ventricular myocytes isolated from streptozotocin-diabetic rats. I-to current was recorded by using the patch-clamp technique. Kv4 channel expression was determined by immunofluorescence. Protein-protein interaction was determined by coimmunoprecipitation. Results: Stimulation of beta AR activates first a G alpha s protein, adenylyl cyclase and Protein Kinase A. PKA-phosphorylated receptor then switches to the G alpha i protein. This leads to the activation of the beta AR-Kinase-1 and further receptor phosphorylation and arrestin dependent internalization. The internalized receptor-arrestin complex recruits and activates cSrc and the MAPK cascade, where Ras, c-Raf1 and finally ERK1/2 mediate the increase in Kv4.2 and Kv4.3 protein abundance in the plasma membrane. Conclusion: beta(2)AR stimulation activates a G alpha s and G alpha i protein dependent pathway where the ERK1/2 modulates the Ito current amplitude and the density of the Kv4.2 and Kv4.2 channels in the plasma membrane upon sympathetic stimulation in diabetic heart.

Beurteilung der Fischbestände in Nordatlantik, Nord- und Ostsee. Einschätzung durch den Internationalen Rat für Meeresforschung vom Mai 1999

The spring session of ACFM gave advice for a number of stocks in the North Atlantic, North Sea and Baltic. The situation is given here for stocks of higher importance for the German fishery. These are: Blue Whiting: A short term upwards trend is observed, which, however, will not last very long, due to too intense fishing. Cod in Kattegat: Stock is outside safe biological limits. No immediate recovery in sight. Cod in Sub. Div. 22– 24 (Baltic): Stock is outside safe biological limits. Due to weak recruitment not immediate recovery in prospect. Greenland Halibut: Stock outside safe biological limits and still in downward trend. Herring (atlanto-scandian, Norw. spring spawner): Stock inside safe biological limits, weak recruitment of the past 5 years will, however, lead to a reduction of the biomass. Redfish: Generally decreasing tendency observed, a reduction of the fishery is recommended.

rhegf-Loaded Plga-Alginate Microspheres Enhance The Healing Of Full-Thickness Excisional Wounds In Diabetised Wistar Rats

[EN] Diabetic foot ulcers (DFUs) represent a major clinical challenge in the ageing population. To address this problem, rhEGF-loaded Poly-Lactic-co-Glycolic-Acid (PLGA)-Alginate microspheres (MS) were prepared by a modified w/o/w-doubleemulsion/ solvent evaporation method. Different formulations were evaluated with the aim of optimising MSs properties by adding NaCl to the surfactant solution and/or the solvent removal phase and adding alginate as a second polymer. The characterization of the developed MS showed that alginate incorporation increased the encapsulation efficiency (EE) and NaCl besides increasing the EE also became the particle surface smooth and regular. Once the MS were optimised, the target loading of rhEGF was increased to 1% (PLGA-Alginate MS), and particles were sterilised by gamma radiation to provide the correct dosage for in vivo studies. In vitro cell culture assays demonstrated that neither the microencapsulation nor the sterilisation process affected rhEGF bioactivity or rhEGF wound contraction. Finally, the MS were evaluated in vivo for treatment of the full-thickness wound model in diabetised Wistar rats. rhEGF MS treated animals showed a statistically significant decrease of the wound area by days 7 and 11, a complete re-epithelisation by day 11 and an earlier resolution of the inflammatory process. Overall, these findings demonstrate the promising potential of rhEGF-loaded MS (PLGA-Alginate MS) to promote faster and more effective wound healing, and suggest its possible application in DFU treatment.

The Role of Fucose in Learning and Memory: The Identification of a Fucosylprotein, Synapsin I, in the Rat Brain and the Characterization of its Fucosylation

Previous studies have shown that the glycoproteins containing the fucose moiety are involved in neuronal communication phenomena such as long-term potentiation and memory formation. These results imply that fucose containing glycoproteins might play an important role in learning and memory. To understand the role of fucose in neuronal communication, and the mechanisms by which fucose may be involved in information storage, the identification of fucosylproteins is essential. This report describes the identification and characterization of fucosylproteins in the brain, which will provide new insights into the role of the fucose involved molecular interactions.

Der Internationale Rat für Meeresforschung (ICES) empfiehlt Fangmengen für 1997

Based on the report of the most recent meeting of the ICES Advisory Committee on Fishery Management (ACFM), May 1996, brief uptodate information is given on the status of the fish stocks utilized by the German fleet and the relevant advice on TAC's to be fished in 1997.

Gene enrichment using antibodies to DNA/RNA hybrids : mapping the ribosomal DNA of slime mold and rat

A novel method for gene enrichment has been developed and applied to mapping the rRNA genes of two eucaryotic organisms. The method makes use of antibodies to DNA/RNA hybrids prepared by injecting rabbits with the synthetic hybrid poly(rA)•poly(dT). Antibodies which cross-react with non-hybrid nucleic acids were removed from the purified IgG fraction by adsorption on columns of DNA-Sepharose, oligo(dT)-cellulose, and poly(rA)-Sepharose. Subsequent purification of the specific DNA/RNA hybrid antibody was carried out on a column of oligo(dT)-cellulose to which poly(rA) was hybridized. Attachment of these antibodies to CNBr-activated Sepharose produced an affinity resin which specifically binds DNA/RNA hybrids.

In order to map the rDNA of the slime mold Dictyostelium discoideum, R-loops were formed using unsheared nuclear DNA and the 178 and 268 rRNAs of this organism. This mixture was passed through a column containing the affinity resin, and bound molecules containing R- loops were eluted by high salt. This purified rDN A was observed directly in the electron microscope. Evidence was obtained that there is a physical end to Dictyostelium rDN A molecules approximately 10 kilobase pairs (kbp) from the region which codes for the 268 rRNA. This finding is consistent with reports of other investigators that the rRNA genes exist as inverse repeats on extra-chromosomal molecules of DNA unattached to the remainder of the nuclear DNA in this organism.

The same general procedure was used to map the rRNA genes of the rat. Molecules of DNA which contained R-loops formed with the 188 and 288 rRNAs were enriched approximately 150- fold from total genomal rat DNA by two cycles of purification on the affinity column. Electron microscopic measurements of these molecules enabled the construction of an R-loop map of rat rDNA. Eleven of the observed molecules contained three or four R-loops or else two R-loops separated by a long spacer. These observations indicated that the rat rRNA genes are arranged as tandem repeats. The mean length of the repeating units was 37.2 kbp with a standard deviation of 1.3 kbp. These eleven molecules may represent repeating units of exactly the same length within the errors of the measurements, although a certain degree of length heterogeneity cannot be ruled out. If significantly shorter or longer repeating units exist, they are probably much less common than the 37.2 kbp unit.

The last section of the thesis describes the production of antibodies to non-histone chromosomal proteins which have been exposed to the ionic detergent sodium dodecyl sulfate (SDS). The presence of low concentrations of SDS did not seem to affect either production of antibodies or their general specificity. Also, a technique is described for the in situ immunofluorescent detection of protein antigens in polyacrylamide gels.

Biophysical and network mechanisms of high frequency extracellular potentials in the rat hippocampus

A fundamental question in neuroscience is how distributed networks of neurons communicate and coordinate dynamically and specifically. Several models propose that oscillating local networks can transiently couple to each other through phase-locked firing. Coherent local field potentials (LFP) between synaptically connected regions is often presented as evidence for such coupling. The physiological correlates of LFP signals depend on many anatomical and physiological factors, however, and how the underlying neural processes collectively generate features of different spatiotemporal scales is poorly understood. High frequency oscillations in the hippocampus, including gamma rhythms (30-100 Hz) that are organized by the theta oscillations (5-10 Hz) during active exploration and REM sleep, as well as sharp wave-ripples (SWRs, 140-200 Hz) during immobility or slow wave sleep, have each been associated with various aspects of learning and memory. Deciphering their physiology and functional consequences is crucial to understanding the operation of the hippocampal network.

We investigated the origins and coordination of high frequency LFPs in the hippocampo-entorhinal network using both biophysical models and analyses of large-scale recordings in behaving and sleeping rats. We found that the synchronization of pyramidal cell spikes substantially shapes, or even dominates, the electrical signature of SWRs in area CA1 of the hippocampus. The precise mechanisms coordinating this synchrony are still unresolved, but they appear to also affect CA1 activity during theta oscillations. The input to CA1, which often arrives in the form of gamma-frequency waves of activity from area CA3 and layer 3 of entorhinal cortex (EC3), did not strongly influence the timing of CA1 pyramidal cells. Rather, our data are more consistent with local network interactions governing pyramidal cells' spike timing during the integration of their inputs. Furthermore, the relative timing of input from EC3 and CA3 during the theta cycle matched that found in previous work to engage mechanisms for synapse modification and active dendritic processes. Our work demonstrates how local networks interact with upstream inputs to generate a coordinated hippocampal output during behavior and sleep, in the form of theta-gamma coupling and SWRs.

Efeitos de uma dieta rica em gordura e de uma droga anti-inflamatória não-esteróide sobre a cicatrização cutânea de ratos Wistar propensos e resistentes a obesidade

O sobrepeso induzido por uma dieta rica em gordura atrasa a cicatrização através do prolongamento da fase inflamatória, entretanto, quando recebem uma dieta obesogênica, alguns ratos são suscetíveis a desenvolver sobrepeso, enquanto outros são resistentes. Drogas anti-inflamatórias não-esteróides são frequentemente utilizadas para reduzir a inflamação. Este estudo investigou a cicatrização cutânea em ratos propensos a obesidade induzida por dieta (DIO) e em ratos resistentes a dieta (DR) e avaliou a participação da administração do celecoxibe na cicatrização cutânea destes animais. Ratos machos foram alimentados com uma dieta padrão (Controle, C) ou com uma dieta rica em gordura saturada (30%). Após 19 semanas, o grupo experimental foi subdividido nos grupos DIO e DR. Uma lesão excisional foi feita e os animais foram mortos 7 ou 14 dias depois. Os grupos tratados receberam uma dose diária de 5 ou 10 mg/kg/dia de celecoxibe a partir de dois dias antes da lesão até 7 dias após a lesão, quando foram mortos. O peso corporal foi maior no grupo DIO comparado aos grupos C e DR. A gordura retroperitoneal foi maior no grupo DIO do que nos grupos C e DR e foi maior no grupo DR do que no grupo C. O tratamento com o celecoxibe não alterou o maior peso corporal apresentado pelo grupo DIO ou a maior porcentagem de gordura retroperitoneal apresentada pelos grupos DIO e DR. Todos os grupos tratados com celecoxibe 10 mg apresentaram atraso na cicatrização e não foram mais analisados. O grupo DIO apresentou intolerância a glicose, e ambos os grupos DIO e DR apresentaram atraso na contração e na reepitelização da lesão. O tratamento com celecoxibe 5 mg reverteu a intolerância a glicose no grupo DIO e a contração atrasada nos grupos DIO e DR. Comparado ao grupo DR, o grupo DIO apresentou maior quantidade de células inflamatórias, assim como maiores níveis de peroxidação lipídica. O tratamento com celecoxib (5 mg) não reduziu o número de PMN, mas reduziu o número de mastócitos no grupo DIO, o número de macrófagos e a peroxidação lipídica em ambos os grupos. A diferenciação miofibroblástica e o remodelamento dos vasos foram atrasados em ambos os grupos DIO e DR. O tratamento com celecoxibe 5 mg aumentou a diferenciação miofibroblástica, mas não alterou os vasos sanguíneos. A quantidade de hidroxiprolina foi semelhante nos grupos DIO e DR. O tratamento com celecoxibe 5 mg aumentou a quantidade de hidroxiprolina em todos os grupos. A quantidade de nitrito foi menor no grupo do que no grupo DR. A expressão de TNF-α foi aumentada no grupo DIO comparada ao grupo DR. Nossos resultados mostraram que os ratos DIO assim como os ratos DR apresentam retardo na cicatrização cutânea devido principalmente a intensa inflamação, e a baixa dose de celecoxibe acelerou o reparo cutâneo nestas condições.

Efeito da restrição protéica materna durante a lactação sobre a resposta de timócitos da prole jovem de ratos Wistar

Neste estudo investigamos as consequências da restrição protéica materna durante a lactação sobre a resposta de timócitos da prole jovem de ratos Wistar (grupo D), identificando o papel da leptina nas alterações encontradas. Observamos que, quando comparados ao grupo controle, os animais do grupo D apresentaram, aos 30 dias de vida, uma diminuição significativa tanto do peso corporal quanto do timo. Contudo, não observamos alterações no número de timócitos, no perfil de células CD4/CD8 ou na resposta proliferativa destas células. Sistemicamente, o grupo D não apresentou alterações nos níveis séricos de corticosterona ou no conteúdo nuclear do seu receptor (GR) em timócitos. Apesar dos animais D não apresentarem alterações nos níveis circulantes de leptina, a expressão do seu receptor, ObRb, estava aumentada nos timócitos. Esta alteração foi acompanhada pela amplificação da resposta de sinalização da leptina nestas células, observada por um aumento na ativação de JAK2 e STAT3 após a incubação com leptina. Os timócitos isolados do grupo D apresentaram uma diminuição significativa na taxa de apoptose espontânea quando comparados ao grupo controle. Corroborando estes resultados, demonstramos que os timócitos dos animais D apresentam um aumento na expressão da proteína antiapoptótica Bcl-2 e uma redução da expressão da proteína próapoptótica Bax, além de um maior conteúdo de Pró-caspase-3, entretanto, não encontramos alterações no conteúdo de Bad. Além disso, timócitos do grupo D apresentaram um maior conteúdo da subunidade p65 do NFĸB no núcleo, associado a uma menor expressão de IĸBα no citoplasma. Finalmente, observamos um aumento na expressão do RNAm para o gene ob (leptina) mas não para o gene db (receptor) no microambiente tímico dos animais D. Em conjunto, nossos dados mostram que a restrição protéica durante a lactação afeta a homeostase tímica, induzindo uma maior atividade de leptina, que protege os timócitos da apoptose na prole jovem, sugerindo que esses animais poderiam ser mais suscetíveis a alterações na resposta imune na vida aduta.

Efeitos da suplementação oral com L-arginina e L-glutamina sobre a próstata ventral de ratos submetidos à irradiação

O objetivo deste trabalho foi verificar o possível efeito protetor da L-glutamina e da L-arginina sobre a próstata ventral de ratos quando administradas por gavagem. Procurou-se simular as condições clinicas de pacientes submetidos à radioterapia pélvica tendo como órgão alvo outro órgão pélvico que não a próstata. Foram analisados os efeitos desta irradiação sobre a próstata considerando este órgão como normal. Foram utilizados ratos Wistar divididos em quatro grupos: Controle, animais não submetidos à irradiação (n= 10); Irradiado, submetidos à irradiação abdominal e sem suplementação adicional de aminoácido por 21 dias (n= 10); Irradiado + Lglutamina, submetidos à irradiação abdominal e com suplementação adicional de L- glutamina por 21 dias (n= 10); e Irradiado + L-arginina, submetidos à irradiação abdominal e com suplementação adicional de L- arginina por 21 dias (n= 9). Os grupos foram mantidos em condições padrão de laboratório durante todas as etapas do experimento. Os animais submetidos à irradiação abdominal receberam uma dose única de 1000 cGy no dia 8 da experimentação. A Lglutamina e a L-arginina foram dissolvidas em água destilada e administrada por gavagem através da agulha IC-810. As próstatas foram removidas e processadas para inclusão em parafina. Foram estudados os seguintes parâmetros: estrutura acinar (área dos ácinos e altura do epitélio) e colágeno analisados por métodos morfométricos e peso corporal. O ganho de peso nos grupos suplementados foi significativamente maior se comparado ao grupo irradiado. Houve redução da altura do epitélio no grupo irradiado quando comparado ao controle. A altura do epitélio no grupo suplementado com L-arginina foi significativamente maior do que nos grupos irradiado e suplementado com L-glutamina. Houve diminuição, de aproximadamente 18%, da área dos ácinos no grupo suplementado com L-glutamina. Já no grupo suplementado com Larginina o valor foi similar ao do controle. O efeito da L-glutamina sobre o parênquima prostático foi o de manter proporcionalmente o colágeno, preservando a integridade da matriz extracelular. No grupo suplementado com L-arginina, apesar da discreta redução na distribuição proporcional de colágeno este também manteve índices semelhantes ao do controle. A radiação abdominal promoveu algumas modificações estruturais na próstata ventral de ratos. Essas modificações podem ser parcialmente prevenidas pela suplementação oral com L-glutamina e de L-arginina.

Análise molecular e morfométrica da próstata ventral de ratos injetados com leptina

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina no lobo ventral da próstata de ratos adultos. Vinte ratos Wistar machos e adultos foram divididos em 2 grupos: L - animais foram injetados com 50 μL diária de leptina (8 μg / 100 g PC, subcutânea) durante quatro dias e C - animais receberam o mesmo volume de solução salina. Perfil lipídico e níveis séricos de testosterona foram avaliados. O lobo ventral da próstata foi processado para análise histomorfométrica. Expressão dos genes da aromatase, receptor de andrógeno, receptores de estrógeno (α e β) e as isoformas dos receptores de leptina longa (Ob-Rb) e curta (Ob-Ra) foram avaliados por PCR em tempo real. Proliferação celular foi avaliada por imuno-histoquímica com PCNA. Os dados foram expressos como média  erro padrão e analisados pelo teste t de Student. Níveis séricos de colesterol aumentaram (C = 39,7 4,2; L = 55,2 4,2, mg / dL, P ≤ 0,02) e de testosterona (C = 1,6 0,43; L = 0,6 0,15, ng / dL, P ≤ 0,03) diminuíram no grupo L. A análise histomorfométrica mostrou uma redução na densidade de células (C = 8868 242; L = 8.211 210, mm2; P ≤ 0,04), na área total (C = 0,24 0,026; L = 0,10 0,009, mm2; P ≤ 0,001) e na área interna dos ácinos (C = 0,16 0,009; L = 0,08 0,006, mm2; P ≤ 0,0002). Por outro lado, houve um aumento na altura do epitélio (C = 17,3 0,3; L = 22,8 0,2 m, P ≤ 0,0001) e no número de ácinos (C = 7,0 0,2; L = 8,7 0,1, mm2; P ≤ 0,0002). As análises histomorfométrica juntamente com os resultados imuno-histoquímicos para PCNA sugerem que a leptina aumenta a proliferação celular. Em relação à expressão gênica, o tratamento de leptina aumentou a expressão de todos os genes, mas ER-α, em mais de 200 vezes em comparação com a expressão no grupo C. Em conclusão, neste trabalho mostramos que a leptina tem um efeito direto sobre a próstata de ratos adultos levando a um aumento na proliferação celular e na expressão gênica da aromatase, receptor de androgênio, nas isoformas dos receptores de leptina e receptores de estrogênios alfa e beta que são importantes para a fisiologia normal do tecido prostático