DOPAMINE D-1 RECEPTOR MECHANISMS IN THE COGNITIVE PERFORMANCE OF YOUNG-ADULT AND AGED MONKEYS

Dopamine (DA) D-1 receptor compounds were examined in monkeys for effects on the working memory functions of the prefrontal cortex and on the fine motor abilities of the primary motor cortex. The D-1 antagonist, SCH23390, the partial D-1 agonist, SKF38393, and the full D-1 agonist, dihydrexidine, were characterized in young control monkeys, and in aged monkeys with naturally occurring catecholamine depletion. In addition, SKF38393 was tested in young monkeys experimentally depleted of catecholamines with chronic reserpine treatment. Injections of SCH23390 significantly impaired the memory performance of young control monkeys, but did not impair aged monkeys with presumed catecholamine depletion. Conversely, the partial agonist, SKF38393, improved the depleted monkeys (aged or reserpine-treated) but did not improve young control animals. The full agonist, dihydrexidine, did improve memory performance in young control monkeys, as well as in a subset of aged monkeys. Consistent with D, receptor mechanisms, agonist-induced improvements were blocked by SCH23390. Drug effects on memory performance occurred independently of effects on fine motor performance. These results underscore the importance of DA D-1 mechanisms in cognitive function, and provide functional evidence of DA system degeneration in aged monkeys. Finally, high doses of D-1 agonists impaired memory performance in aged monkeys, suggesting that excessive D-1 stimulation may be deleterious to cognitive function.

P-glycoprotein inhibition as a strategy to increase drug delivery across the blood-brain barrier: focus on antidepressants

Depression is among the leading causes of disability worldwide. Currently available antidepressant drugs have unsatisfactory efficacy, with up to 60% of depressed patients failing to respond adequately to treatment. Emerging evidence has highlighted a potential role for the efflux transporter P-glycoprotein (P-gp), expressed at the blood-brain barrier (BBB), in the aetiology of treatment-resistant depression. In this thesis, the potential of P-gp inhibition as a strategy to enhance the brain distribution and pharmacodynamic effects of antidepressant drugs was investigated. Pharmacokinetic studies demonstrated that administration of the P-gp inhibitors verapamil or cyclosporin A (CsA) enhanced the BBB transport of the antidepressants imipramine and escitalopram in vivo. Furthermore, both imipramine and escitalopram were identified as transported substrates of human P-gp in vitro. Contrastingly, human P-gp exerted no effect on the transport of four other antidepressants (amitriptyline, duloxetine, fluoxetine and mirtazapine) in vitro. Pharmacodynamic studies revealed that pre-treatment with verapamil augmented the behavioural effects of escitalopram in the tail suspension test (TST) of antidepressant-like activity in mice. Moreover, pre-treatment with CsA exacerbated the behavioural manifestation of an escitalopram-induced mouse model of serotonin syndrome, a serious adverse reaction associated with serotonergic drugs. This finding highlights the potential for unwanted side-effects which may occur due to increasing brain levels of antidepressants by P-gp inhibition, although further studies are needed to fully elucidate the mechanism(s) at play. Taken together, the research outlined in this thesis indicates that P-gp may restrict brain concentrations of escitalopram and imipramine in patients. Moreover, we show that increasing the brain distribution of an antidepressant by P-gp inhibition can result in an augmentation of antidepressant-like activity in vivo. These findings raise the possibility that P-gp inhibition may represent a potentially beneficial strategy to augment antidepressant treatment in clinical practice. Further studies are now warranted to evaluate the safety and efficacy of this approach.

Linoleic acid increases monocyte chemotaxis and adhesion to human aortic endothelial cells through protein kinase C- and cyclooxygenase-2-dependent mechanisms

The effects of polyunsaturated n-6 linoleic acid on monocyte-endothelial interactions were investigated with particular emphasis on the expression of platelet/endothelial cell adhesion molecule (PECAM)-1 and the role of protein kinase C (PKC) and cyclooxygenase-2 (COX-2). As a diet rich in polyunsaturated fatty acids may favour atherosclerosis in hyperglycaemia, this study was performed in both normal and high-glucose media using human aortic endothelial cells (HAEC). The HAEC were preincubated with normal (5 mM) or high (25 mM) d-glucose for 3 days before addition of fatty acids (0.2 mM) for 3 days. Linoleic acid enhanced PECAM-1 expression independently of tumor necrosis factor (TNF)-a and significantly increased TNF-a-induced monocyte adhesion to HAEC in comparison to the monounsaturated n-9 oleic acid. Chronic glucose treatment (25 mM, 6 days) did not modify the TNF-a-induced or fatty acid-induced changes in monocyte binding. The increase in monocyte binding was accompanied by a significant increase in E-selectin and vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1 expression and could be abrogated by an interleukin (IL)-8 neutralising antibody and by the PKC and COX inhibitors. Inhibition of PKC-d reduced VCAM-1 expression regardless of experimental condition and was accompanied by a significant decrease in monocyte binding. Conditioned medium from linoleic acid-treated HAEC grown in normal glucose conditions significantly increased THP-1 chemotaxis. These results suggest that linoleic acid-induced changes in monocyte chemotaxis and subsequent binding are not solely mediated by changes in adhesion molecule expression but may be due to secreted factors such as IL-8, monocyte chemoattractant protein-1 or prostaglandins (PGs) such as PGE2, as IL-8 neutralisation and COX-2 inhibition reduced monocyte binding without changes in adhesion molecule expression.

Low workplace social capital as a predictor of depression - The Finnish public sector study

In a prospective cohort study of Finnish public sector employees, the authors examined the association between workplace social capital and depression. Data were obtained from 33,577 employees, who had no recent history of antidepressant treatment and who reported no history of physician-diagnosed depression at baseline in 2000-2002. Their risk of depression was measured with two indicators: recorded purchases of antidepressants until December 31, 2005, and self-reports of new-onset depression diagnosed by a physician in the follow-up survey in 2004-2005. Multilevel logistic regression analysis was used to explore whether self-reported and aggregate-level workplace social capital predicted indicators of depression at follow-up. The odds for antidepressant treatment and physician-diagnosed depression were 20-50% higher for employees with low self-reported social capital than for those reporting high social capital. These associations were not accounted for by sex, age, marital status, socioeconomic position, place of work, smoking, alcohol use, physical activity, and body mass index. The association between social capital and self-reported depression attenuated but remained significant after further adjustment for baseline psychological distress (a proxy for undiagnosed mental health problems). Aggregate-level social capital was not associated with subsequent depression.

Renal responses to three types of renin-angiotensin system blockers in patients with diabetes mellitus on a high-salt diet: a need for higher doses in diabetic patients?

Objective Activation of the renal renin-angiotensin system in patients with diabetes mellitus appears to contribute to the risk of nephropathy. Recently, it has been recognized than an elevation of prorenin in plasma also provides a strong indication of risk of nephropathy. This study was designed to examine renin-angiotensin system control mechanisms in the patient with diabetes mellitus.Methods We enrolled 43 individuals with type 2 diabetes mellitus. All individuals were on a high-salt diet to minimize the contribution of the systemic renin-angiotensin system. After an acute exposure to captopril (25 mg), they were randomized to treatment with either irbesartan (300 mg) or aliskiren (300 mg) for 2 weeks.Results All agents acutely lowered blood pressure and plasma aldosterone, and increased renal plasma flow and glomerular filtration rate. Yet, only captopril and aliskiren acutely increased plasma renin and decreased plasma angiotensin II, whereas irbesartan acutely affected neither renin nor angiotensin II. Plasma renin and angiotensin II subsequently did increase upon chronic irbesartan treatment. When given on day 14, irbesartan and aliskiren again induced the above hemodynamic, renal and adrenal effects, yet without significantly changing plasma renin. Irbesartan at that time did not affect plasma angiotensin II, whereas aliskiren lowered it to almost zero.Conclusion The relative resistance of the renal renin response to acute (irbesartan) and chronic (irbesartan and aliskiren) renin-angiotensin system blockade supports the concept of an activated renal renin-angiotensin system in diabetes, particularly at the level of the juxtaglomerular cell, and implies that diabetic patients might require higher doses of renin-angiotensin system blockers to fully suppress the renal renin-angiotensin system. J Hypertens 29: 2454-2461 (C) 2011 Wolters Kluwer Health vertical bar Lippincott Williams & Wilkins.

alphaENaC-mediated lithium absorption promotes nephrogenic diabetes insipidus.

Lithium-induced nephrogenic diabetes insipidus (NDI) is accompanied by polyuria, downregulation of aquaporin 2 (AQP2), and cellular remodeling of the collecting duct (CD). The amiloride-sensitive epithelial sodium channel (ENaC) is a likely candidate for lithium entry. Here, we subjected transgenic mice lacking αENaC specifically in the CD (knockout [KO] mice) and littermate controls to chronic lithium treatment. In contrast to control mice, KO mice did not markedly increase their water intake. Furthermore, KO mice did not demonstrate the polyuria and reduction in urine osmolality induced by lithium treatment in the control mice. Lithium treatment reduced AQP2 protein levels in the cortex/outer medulla and inner medulla (IM) of control mice but only partially reduced AQP2 levels in the IM of KO mice. Furthermore, lithium induced expression of H(+)-ATPase in the IM of control mice but not KO mice. In conclusion, the absence of functional ENaC in the CD protects mice from lithium-induced NDI. These data support the hypothesis that ENaC-mediated lithium entry into the CD principal cells contributes to the pathogenesis of lithium-induced NDI.

Les effets d’un traitement au corticostérone sur la transmission dopaminergique mésocorticale du rat en période de stress

L’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien joue un rôle essentiel dans l’adaptation et la réponse au stress. Toutefois, l’hyperactivation de cet axe ou des niveaux chroniquement élevés de glucocorticoïdes (GC) entraînent des conséquences pathologiques. Le système dopaminergique mésocortical, qui se projette dans le cortex préfrontal médian (CPFm), joue un rôle adaptatif en protégeant contre le stress. Jusqu’à présent, les interactions fonctionnelles entre les GC (ex : corticostérone) et le système dopaminergique mésocortical ne sont pas élucidées. Dans ce mémoire, nous avons évalué les effets des GC sur les fonctions dopaminergiques préfrontales en élevant chroniquement, à l’aide de minipompes osmotiques, les niveaux de corticostérone aux concentrations physiologiques maximales (1 mg/kg/h pendant 7 jours). Ce traitement n’a pas modifié significativement, chez les rats stressés ou non, les niveaux post mortem de dopamine et de son métabolite dans le tissu du CPFm. Toutefois, l’évaluation par voltamétrie in vivo des changements de dopamine extracellulaire dans le CPFmv a permis d’observer que la corticostérone augmente significativement la libération de dopamine en réponse à l’exposition à l’odeur de renard et au pincement de la queue. Nos études nous permettent de conclure que la corticostérone potentialise la fonction dopaminergique mésocorticale qui, à son tour, facilite la régulation négative en période de stress.

Les effets d’un traitement chronique aux antipsychotiques sur la poursuite d’une récompense conditionnée

Les problèmes de toxicomanie sont très communs chez les schizophrènes. L’administration chronique d’antipsychotiques pourrait être impliquée dans cette cooccurrence en induisant une hypersensibilisation du système dopaminergique. Précédemment, nous avons démontré chez le rat qu’un traitement continu (via une mini-pompe osmotique sous-cutanée), et non pas intermittent (via des injections journalières sous-cutanées), avec l’halopéridol a augmenté la capacité de l’amphétamine à potentialiser un comportement de recherche de récompense. Dans cette étude, nous avons étudié les effets d’un antipsychotique atypique soit l’olanzapine comparé à l’halopéridol. Un traitement continu avec l’halopéridol, et non pas l’olanzapine, a augmenté la capacité de l’amphétamine de potentialiser la poursuite d’une récompense conditionnée (lumière/son préalablement associés à l’eau). De plus, un traitement continu avec l’halopéridol a augmenté l’induction par l’amphétamine de l’activité locomotrice et l’expression d’ARNm pour le c-fos (marqueur fonctionnel d’activité cellulaire) dans le caudé-putamen. Donc, un traitement continu avec un antipsychotique typique, et non pas atypique, a augmenté les caractéristiques motivationnelles attribuées à un stimulus neutre. Ceci est potentiellement lié à au développement d’un état de sensibilisation comportementale aux effets de l’amphétamine et à une augmentation de la capacité de l’amphétamine de susciter la modulation de l’activité du caudé-putamen. Ainsi, un antipsychotique typique tel que l’halopéridol semble modifier les circuits de la récompense de façon à contribuer à des comportements caractérisés par une recherche et une consommation de drogues d’abus alors qu’un antipsychotique atypique tel que l’olanzapine aurait moins tendance à le faire. Nous suggérons que les antipsychotiques atypiques pourraient être une meilleure option chez les patients schizophrènes à risque d’avoir un trouble de consommation de drogues d’abus ou de toxicomanie.

The Effects of Pro-inflammatory Cytokines on the L-type Calcium Current in Mouse Ventricular Myocytes

L’inflammation: Une réponse adaptative du système immunitaire face à une insulte est aujourd’hui reconnue comme une composante essentielle à presque toutes les maladies infectieuses ou autres stimuli néfastes, tels les dommages tissulaires incluant l’infarctus du myocarde et l’insuffisance cardiaque. Dans le contexte des maladies cardiovasculaires, l’inflammation se caractérise principalement par une activation à long terme du système immunitaire, menant à une faible, mais chronique sécrétion de peptides modulateurs, appelés cytokines pro-inflammatoires. En effet, la littérature a montré à plusieurs reprises que les patients souffrant d’arythmies et de défaillance cardiaque présentent des taux élevés de cytokines pro-inflammatoires tels le facteur de nécrose tissulaire alpha (TNFα), l’interleukine 1β (IL-1β) et l’interleukine 6. De plus, ces patients souffrent souvent d’une baisse de la capacité contractile du myocarde. Le but de notre étude était donc de déterminer si un lien de cause à effet existe entre ces phénomènes et plus spécifiquement si le TNFα, l’IL-1β et l’IL-6 peuvent affecter les propriétés électriques et contractiles du cœur en modulant le courant Ca2+ de type L (ICaL) un courant ionique qui joue un rôle primordial au niveau de la phase plateau du potentiel d’action ainsi qu’au niveau du couplage excitation-contraction. Les possibles méchansimes par lesquels ces cytokines exercent leurs effets seront aussi explorés. Pour ce faire, des cardiomyocytes ventriculaires de souris nouveau-nées ont été mis en culture et traités 24 heures avec des concentrations pathophysiologiques (30 pg/mL) de TNFα, IL-1β ou IL-6. Des enregistrements de ICaL réalisés par la technique du patch-clamp en configuration cellule entière ont été obtenus par la suite et les résultats montrent que le TNFα n’affecte pas ICaL, même à des concentrations plus élevées (1 ng/mL). En revanche, l’IL-1β réduisait de près de 40% la densité d’ICaL. Afin d’examiner si le TNFα et l’IL-1β pouvaient avoir un effet synergique, les cardiomyocytes ont été traité avec un combinaison des deux cytokines. Toutefois aucun effet synergique sur ICaL n’a été constaté. En outre, l’IL-6 réduisait ICaL significativement, cependant la réduction de 20% était moindre que celle induite par IL-1β. Afin d’élucider les mécanismes sous-jacents à la réduction de ICaL après un traitement avec IL-1β, l’expression d’ARNm de CaV1.2, sous-unité α codante pour ICaL, a été mesurée par qPCR et les résultats obtenus montrent aucun changement du niveau d’expression. Plusieurs études ont montré que l’inflammation et le stress oxydatif vont de pair. En effet, l’imagerie confocale nous a permis de constater une augmentation accrue du stress oxydatif induit par IL-1β et malgré un traitement aux antioxydants, la diminution de ICaL n’a pas été prévenue. Cette étude montre qu’IL-1β et IL-6 réduisent ICaL de façon importante et ce indépendamment d’une régulation transcriptionelle ou du stress oxydatif. De nouvelles données préliminaires suggèrent que ICaL serait réduit suite à l’activation des protéines kinase C mais des études additionelles seront nécessaires afin d’étudier cette avenue. Nos résultats pourraient contribuer à expliquer les troubles du rythme et de contractilité observés chez les patients souffrant de défaillance cardiaque.

Étude des œstrogènes sur la repolarisation cardiaque et de la grossesse sur l’électrocardiographie chez la souris

Le tamoxifène, un modulateur sélectif des récepteurs oestrogéniques, est un médicament largement utilisé depuis plus de vingt ans pour le traitement et la prévention du cancer du sein. Plusieurs études ont rapporté que l’administration aiguë du tamoxifène pouvait réduire certains courants K+ cardiaques. Cette observation suggère que les femmes traitées de façon chronique avec le tamoxifène risquent d’avoir une prolongation de leur intervalle QT, favorisant ainsi le développement de torsades de pointes. Puisque in vivo, le tamoxifène est largement métabolisé et son effet est attribué à celui du 4hydroxy-tamoxifène (4OH-tamoxifène), nous avons d'abord vérifié si les effets du tamoxifène sur la repolarisation pouvaient être dus au 4OH-tamoxifène. À l'aide de la méthode de patch-clamp, nous avons étudié l’effet aigu du 4OH-tamoxifène sur les courants K+ présents au niveau ventriculaire chez la souris femelle. En premier lieu, nous avons démontré que les souris traitées avec le 4OH-tamoxifène présentaient une diminution des courants K+ comparativement aux souris intactes. Fait intéressant, le prétraitement des myocytes avec l’antagoniste des récepteurs oestrogéniques, le ICI 182,780, ou l’inhibiteur de la synthèse protéique, l'actinomycine D, n’a pas modifié les effets du 4OH-tamoxifène. Ces résultats suggéraient que les effets du 4OH-tamoxifène sur les courants potassiques ne soient pas liés à la transcription génomique et n’implique pas les récepteurs aux œstrogènes. Bien que l’administration aiguë du 4OH-tamoxifène diminue les courants K+ cardiaques, l’absence de troubles au niveau du rythme cardiaque chez les femmes traitées à long terme exclu la possibilité de conclure que le traitement chronique avec le tamoxifène augmente la durée de l’intervalle QT. L'accès à des souris femelles et des cobayes nous a permis de démontrer que contrairement au traitement en aigu, les courants et les canaux K+ cardiaques sont augmentés en chronique. Les oestrogènes associés à une diminution des courants K+ d’une part et nos résultats obtenus avec le tamoxifène d’autre part suggèrent qu’en bloquant les récepteurs oestrogéniques, le tamoxifène puisse prévenir les effets inhibiteurs des oestrogènes sur les courants K+. Cette association œstrogènes- tamoxifène- récepteurs oestrogéniques et courants K+ nous a encouragées à approfondir encore nos études et vérifier l’influence des hormones sexuelles féminines sur la repolarisation ventriculaire. Une troisième étude a été ainsi réalisée chez des souris femelles ovariectomisées et des souris déficientes en récepteurs oestrogéniques α ou β afin de vérifier le rôle des oestrogènes et des récepteurs oestrogéniques sur la repolarisation ventriculaire. Nos résultats ont révélé clairement que l’absence des oestrogènes entraîne une augmentation de la densité du courant K+ transitoire indépendant du Ca2+ (Ito) et de l’expression du canal Kv4.3 et ces effets sont médiés par les REα. Ces données soutiennent davantage notre conclusion que l’inhibition des récepteurs oestrogéniques est responsable de l’augmentation des courants/canaux K+ et suggèrent fortement qu’ils jouent un rôle dans la régulation de la repolarisation ventriculaire. Elles soulignent aussi l'importance de vérifier le statut hormonal des animaux utilisés pour des études touchant l'électrophysiologie cardiaque. Dans la dernière partie de cette thèse nous avons vérifié les effets de la grossesse et du système nerveux autonome sur les différents paramètres électrocardiographiques et plus particulièrement sur le rythme cardiaque chez la souris. Nos données ont montré que, comme chez la femme enceinte, la grossesse est associée à une augmentation du rythme cardiaque. De plus, l'augmentation des niveaux des hormones féminines pourrait affecter l’automatisme et l’activité électrique cardiaque. Ces différentes études ont augmenté les connaissances sur la régulation hormonale de l'électrophysiologie cardiaque et aideront aux avancements des recherches chez les femmes.

Eficacia de la estimulación magnética transcraneal en la disminución de severidad en el trastorno depresivo mayor en monoterapia y coadyuvante comparado con tratamientos farmacológicos. Revisión sistemática y meta-análisis

Resumen Introducción Una posible opción de tratamiento para el manejo del trastorno depresivo mayor (TDM) es la estimulación magnética transcraneal (EMT) que ha mostrado propiedades antidepresivas superiores al placebo con un buen perfil de seguridad. El objetivo del presente trabajo es determinar la reducción en la severidad del TDM y la proporción de eventos adversos (EA) en pacientes con TDM refractario y no refractario, posterior al uso de EMT administrada en monoterapia o tratamiento coadyuvante comparado con terapia farmacológica. Metodología Se planteó una pregunta PICOT de la cual se realizó una búsqueda sistemática de estudios clínicos en las bases de datos Medline, EMBASE y Cochrane. Dos investigadores en forma independiente realizaron la selección de artículos, evaluación de calidad con la herramienta de la colaboración Cochrane y extracción de datos. Se extrajeron datos de eficacia como tasa de respuesta, porcentaje de remisión, calidad de vida, diminución sintomática del trastorno depresivo mayor en la escala de Hamilton y capacidad funcional. Igualmente, proporción de pacientes con EA. Se realizó un meta-análisis de estas variables teniendo en cuenta la heterogeneidad. Resultados La presente revisión sistemática incluyó 26 estudios clínicos aleatorizados de baja calidad metodológica mostrando que la EMT presentó una eficacia superior cuando es usada como coadyuvante a las terapias con que venían siendo tratados los pacientes con TDM refractario y no refractario en los desenlaces de tasa de respuesta y porcentaje de remisión. En el caso de intervenciones farmacológicas específicas, la EMT presento eficacia similar, tanto en terapia coadyuvante como en monoterapia comparado con las intervenciones farmacológicas. En cuanto a seguridad, la EMT presenta un buen perfil de seguridad debido a que en todos los escenarios estudiados los EA fueron no serios y baja frecuencia Conclusiones La evidencia disponible sugiere que la EMT mostró ser efectivo y seguro para el manejo del TDM refractario y no refractario. Sin embargo, la evidencia es débil por lo tanto se necesita mayor investigación clínica que soporte su uso.

SSRI administration reduces resting state functional connectivity in dorso-medial prefrontal cortex

Recent evidence suggests that an area in the dorsal medial prefrontal cortex (dorsal nexus) shows dramatic increases in connectivity across a network of brain regions in depressed patients during the resting state;1 this increase in connectivity is suggested to represent hotwiring of areas involved in disparate cognitive and emotional functions.1, 2, 3 Sheline et al.1 concluded that antidepressant action may involve normalisation of the elevated resting state functional connectivity seen in depressed patients. However, the effects of conventional pharmacotherapy for depression on this resting state functional connectivity is not known and the effects of antidepressant treatment in depressed patients may be confounded by change in symptoms following treatment.

6-Sulfatoxymelatonin as a predictor of clinical outcome in depressive patients

Objectives This study established the value of the 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s) urine concentration as a predictor of the therapeutic response to noradrenaline reuptake inhibitors in depressive patients. Methods Twenty-two women aged 18-60 years were selected. Depressive symptoms were assessed by using the Hamilton Depression Scale. Urine samples were collected at 0600-1200 h, 1200-1800 h, 1800-2400 h, and 2400-0600 h intervals, 1 day before and 1 day after starting on the nortriptyline treatment. Urine aMT6s concentration was analyzed by a one-way analysis of variance/Bonferroni test. Spearman`s rank correlation coefficient was used to analyze the correlation between depressive symptoms after 2 weeks of antidepressant treatment and the increase in aMT6s urine concentration. Results Higher and lower size effect groups were compared by independent Student`s t-tests. At baseline, the 2400- to 0600-h interval differed from all other intervals presenting a significantly higher aMT6s urine concentration. A significant difference in aMT6s urine concentrations was found 1 day after treatment in all four intervals. Higher size effect group had lower levels of depressive symptoms 2 weeks after the treatment. A positive correlation between depressive symptoms and the delta of aMT6s in the 2400-0600h interval was observed. Conclusion Our results reinforce the hypothesis that aMT6s excretion is a predictor of clinical outcome in depression, especially in regard to noradrenaline reuptake inhibitors. Copyright (C) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Aldosterone induces endothelial dysfunction in resistance arteries from normotensive and hypertensive rats by increasing thromboxane A(2) and prostacyclin

Background and purpose: The present study was designed to assess whether cyclooxygenase-2 (COX-2) activation is involved in the effects of chronic aldosterone treatment on endothelial function of mesenteric resistance arteries (MRA) from Wistar-Kyoto (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR). Experimental approach: Relaxation to acetylcholine was measured in MRA from both untreated and aldosterone-treated strains. Vasomotor responses to prostacyclin and U46619 were also analysed. Release of 6-oxo-prostaglandin (PG)F(1 alpha) and thromboxane B(2) (TxB(2)) was determined by enzyme immunoassay. COX-2 protein expression was measured by western blot. Key results: Aldosterone reduced acetylcholine relaxation in MRA from both strains. In MRA from both aldosterone-treated strains the COX-1/2 or COX-2 inhibitor (indomethacin and NS-398, respectively), Tx2 synthesis inhibitor (furegrelate), prostacyclin synthesis inhibitor (tranylcypromine) or Tx2/PG2 receptor antagonist (SQ 29 548), but not COX-1 inhibitor SC-560, increased acetylcholine relaxation. In untreated rats this response was increased only in SHR. Prostacyclin elicited a biphasic vasomotor response: lower concentrations elicited relaxation, whereas higher concentrations elicited contraction that was reduced by SQ 29 548. Aldosterone increased the acetylcholine-stimulated production of 6-oxo-PGF(1 alpha) and TxB(2) in MRA from both strains. COX-2 expression was higher in both strains of rats treated with aldosterone. Conclusions and implications: Chronic treatment with aldosterone impaired endothelial function in MRA under normotensive and hypertensive conditions by increasing COX-2-derived prostacyclin and thromboxane A(2). As endothelial dysfunction participates in the pathogenesis of many cardiovascular disorders we hypothesize that anti-inflammatory drugs, specifically COX-2 inhibitors, could ameliorate vascular damage in patients with elevated aldosterone production.

Glucose-Induced Regulation of NHEs Activity and SGLTs Expression Involves the PKA Signaling Pathway

The effect of glucose on the intracellular pH (pH(i)) recovery rate (dpH(i)/dt) and Na(+)-glucose transporter (SGLT) localization was investigated in HEK-293 cells, a cell line that expresses endogenous NHE1, NHE3, SGLT1, and SGLT2 proteins. The activity of the Na(+)/H(+) exchangers (NHEs) was evaluated by using fluorescence microscopy. The total and membrane protein expression levels were analyzed by immunoblotting. In cells cultivated in 5 mM glucose, the pH(i) recovery rate was 0.169 +/- A 0.020 (n = 6). This value did not change in response to the acute presence of glucose at 2 or 10 mM, but decreased with 25 mM glucose, an effect that was not observed with 25 mM mannitol. Conversely, the chronic effect of high glucose (25 mM) increased the pH(i) recovery rate (similar to 40%, P < 0.05), without changes in the total levels of NHE1, NHE3, or SGLT1 expression, but increasing the total cellular (similar to 50%, P < 0.05) and the plasma membrane (similar to 100%, P < 0.01) content of SGLT2. Treatment with H-89 (10(-6) M) prevented the stimulatory effect of chronic glucose treatment on the pH(i) recovery rate and SGLT2 expression in the plasma membrane. Our results indicate that the effect of chronic treatment with a high glucose concentration is associated with increased NHEs activity and plasma membrane expression of SGLT2 in a protein kinase A-dependent way. The present results reveal mechanisms of glucotoxicity and may contribute to understanding the diabetes-induced damage of this renal epithelial cell.