Role of the canonical transient receptor potential channel 2 (TRPC2) in thyroid cell function

Kalciumjonen reglerar flera processer i celler såsom transkribering av gener, celldelning, cellernas rörlighet och celldöd. Därför har cellerna utvecklat många mekanismer för att reglera den intracellulära kalciumkoncentrationen. Kalciumkanaler spelar en viktig roll i denna regleringsprocess. TRPC-kanalerna (eng. canonical transient receptor potential) är en familj av jonkanaler med sju medlemmar (TRPC1-7) vars regleringsmekanismer och fysiologiska roller är varierande. TRPC2-kanalens fysiologiska signifikans, samt hur kanalen regleras, är dåligt karakteriserad. För första gången, rapporterar vi närvaron av TRPC2 kanalen i råttans sköldkörtelceller samt primära sköldkörtelceller från råtta. Hos gnagare har TRPC2 antagits vara exklusivt uttryckt i det vomeronasala organet. För att undersöka den fysiologiska betydelsen av kanalen, har vi utvecklat stabila celler med nedreglerat TRPC2 (shTRPC2) m.h.a. shRNA-teknik. Nedreglering av TRPC2 resulterade i stora skillnader i flera viktiga cellulära funktioner och i regleringen av sköldkörtelcellernas cellsignalering. Nedreglering av TRPC2 orsakade minskad agonist-beroende frigivning av kalcium från det endoplasmatiska nätverket, samt minskat agonist-beroende inflöde av extracellulärt kalcium, men ökade det basala kalciuminflödet. Uttrycket av PKCβ1 och PKCδ, SERCA-aktiviteten och kalciumhalten i det endoplasmatiska nätverket minskade i shTRPC2 celler. Kommunikation mellan kalcium- och cAMP-signalering påvisades vara TRPC2-beroende, vilket visades reglera uttrycket av TSH-receptorn. Vi undersökte också betydelsen av TRPC2 kanalen i reglering av sköldkörtelcellers proliferation, migration, vidhäftning och invasion; processer som alla var dämpade i shTRPC2 celler. Samamnfattningsvis påvisade dessa resultat en ny och viktig fysiologisk betydelse för TRPC2 kanalerna.

A novel polymorphism in the coding region of the vasopressin type 2 receptor gene

Nephrogenic diabetes insipidus (NDI) is a rare disease characterized by renal inability to respond properly to arginine vasopressin due to mutations in the vasopressin type 2 receptor (V2(R)) gene in affected kindreds. In most kindreds thus far reported, the mode of inheritance follows an X chromosome-linked recessive pattern although autosomal-dominant and autosomal-recessive modes of inheritance have also been described. Studies demonstrating mutations in the V2(R) gene in affected kindreds that modify the receptor structure, resulting in a dys- or nonfunctional receptor have been described, but phenotypically indistinguishable NDI patients with a structurally normal V2(R) gene have also been reported. In the present study, we analyzed exon 3 of the V2(R) gene in 20 unrelated individuals by direct sequencing. A C®T alteration in the third position of codon 331 (AGC®AGT), which did not alter the encoded amino acid, was found in nine individuals, including two unrelated patients with NDI. Taken together, these observations emphasize the molecular heterogeneity of a phenotypically homogeneous syndrome

Role of sympathetic nervous system and neuropeptides in obesity hypertension

Obesity is the most common cause of human essential hypertension in most industrialized countries. Although the precise mechanisms of obesity hypertension are not fully understood, considerable evidence suggests that excess renal sodium reabsorption and a hypertensive shift of pressure natriuresis play a major role. Sympathetic activation appears to mediate at least part of the obesity-induced sodium retention and hypertension since adrenergic blockade or renal denervation markedly attenuates these changes. Recent observations suggest that leptin and its multiple interactions with neuropeptides in the hypothalamus may link excess weight gain with increased sympathetic activity. Leptin is produced mainly in adipocytes and is believed to regulate energy balance by acting on the hypothalamus to reduce food intake and to increase energy expenditure via sympathetic activation. Short-term administration of leptin into the cerebral ventricles increases renal sympathetic activity, and long-term leptin infusion at rates that mimic plasma concentrations found in obesity raises arterial pressure and heart rate via adrenergic activation in non-obese rodents. Transgenic mice overexpressing leptin also develop hypertension. Acute studies suggest that the renal sympathetic effects of leptin may depend on interactions with other neurochemical pathways in the hypothalamus, including the melanocortin-4 receptor (MC4-R). However, the role of this pathway in mediating the long-term effects of leptin on blood pressure is unclear. Also, it is uncertain whether there is resistance to the chronic renal sympathetic and blood pressure effects of leptin in obese subjects. In addition, leptin also has other cardiovascular and renal actions, such as stimulation of nitric oxide formation and improvement of insulin sensitivity, which may tend to reduce blood pressure in some conditions. Although the role of these mechanisms in human obesity has not been elucidated, this remains a fruitful area for further investigation, especially in view of the current "epidemic" of obesity in most industrialized countries.

The expression of the ACTH receptor

Adrenal glucocorticoid secretion is regulated by adrenocorticotropic hormone (ACTH) acting through a specific cell membrane receptor (ACTH-R). The ACTH-R is a member of the G protein superfamily-coupled receptors and belongs to the subfamily of melanocortin receptors. The ACTH-R is mainly expressed in the adrenocortical cells showing a restricted tissue specificity, although ACTH is recognized by the other four melanocortin receptors. The cloning of the ACTH-R was followed by the study of this gene in human diseases such as familial glucocorticoid deficiency (FGD) and adrenocortical tumors. FGD is a rare autosomal recessive disease characterized by glucocorticoid deficiency, elevated plasma ACTH levels and preserved renin/aldosterone secretion. This disorder has been ascribed to an impaired adrenal responsiveness to ACTH due to a defective ACTH-R, a defect in intracellular signal transduction or an abnormality in adrenal cortical development. Mutations of the ACTH-R have been described in patients with FGD in segregation with the disease. The functional characterization of these mutations has been prevented by difficulties in expressing human ACTH-R in cells that lack endogenous melanocortin receptor activity. To overcome these difficulties we used Y6 cells, a mutant variant of the Y1 cell line, which possesses a non-expressed ACTH-R gene allowing the functional study without any background activity. Our results demonstrated that the several mutations of the ACTH-R found in FGD result in an impaired cAMP response or loss of sensitivity to ACTH stimulation. An ACTH-binding study showed an impairment of ligand binding with loss of the high affinity site in most of the mutations studied.

Role of ACTH receptor in adrenocortical tumor formation

Adrenocorticotrophin (ACTH) is the major regulatory hormone of steroid synthesis and secretion by adrenocortical cells. The actions of ACTH are mediated by its specific membrane receptor (ACTH-R). The human ACTH-R gene was recently cloned, allowing systematic determination of its sequence, expression and function in adrenal tumorigenesis. The presence of oncogenic mutations of the ACTH-R gene in adrenocortical tumors has been reported. Direct sequencing of the entire coding region of the ACTH-R gene of sporadic adrenocortical adenomas and carcinomas did not reveal constitutive activating mutations, indicating that this mechanism is not frequent in human adrenocortical tumorigenesis. Recent studies demonstrated allelic loss of the ACTH-R gene in a subset of sporadic adrenocortical tumors using a PstI polymorphism located in the promoter region of the ACTH-R gene. Loss of heterozygosity of the ACTH-R was analyzed in 20 informative patients with a variety of benign and malignant adrenocortical tumors. Three of them showed loss of heterozygosity of the ACTH-R gene. In addition, Northern blot experiments demonstrated reduced expression of ACTH-R mRNA in these three tumors with loss of heterozygosity, suggesting the functional significance of this finding at the transcriptional level. Deletion of the ACTH-R gene seems to be involved in a subset of human adrenocortical tumors, contributing to cellular dedifferentiation.

Glutamate-N-methyl-D-aspartate receptor modulation and minocycline for the treatment of patients with schizophrenia: an update

Growing consistent evidence indicates that hypofunction of N-methyl-D-aspartate (NMDA) transmission plays a pivotal role in the neuropathophysiology of schizophrenia. Hence, drugs which modulate NMDA neurotransmission are promising approaches to the treatment of schizophrenia. The aim of this article is to review clinical trials with novel compounds acting on the NMDA receptor (NMDA-R). This review also includes a discussion and translation of neuroscience into schizophrenia therapeutics. Although the precise mechanism of action of minocycline in the brain remains unclear, there is evidence that it blocks the neurotoxicity of NMDA antagonists and may exert a differential effect on NMDA signaling pathways. We, therefore, hypothesize that the effects of minocycline on the brain may be partially modulated by the NMDA-R or related mechanisms. Thus, we have included a review of minocycline neuroscience. The search was performed in the PubMed, Web of Science, SciELO, and Lilacs databases. The results of glycine and D-cycloserine trials were conflicting regarding effectiveness on the negative and cognitive symptoms of schizophrenia. D-serine and D-alanine showed a potential effect on negative symptoms and on cognitive deficits. Sarcosine data indicated a considerable improvement as adjunctive therapy. Finally, minocycline add-on treatment appears to be effective on a broad range of psychopathology in patients with schizophrenia. The differential modulation of NMDA-R neurosystems, in particular synaptic versus extrasynaptic NMDA-R activation and specific subtypes of NMDA-R, may be the key mediators of neurogenesis and neuroprotection. Thus, psychotropics modulating NMDA-R neurotransmission may represent future monotherapy or add-on treatment strategies in the treatment of schizophrenia.

Estradiol-induced hypophagia is associated with the differential mRNA expression of hypothalamic neuropeptides

Estradiol participates in the control of energy homeostasis, as demonstrated by an increase in food intake and in body weight gain after ovariectomy in rats. In the present study, female Wistar rats (200-230 g, N = 5-15 per group), with free access to chow, were individually housed in metabolic cages. We investigated food intake, body weight, plasma leptin levels, measured by specific radioimmunoassay, and the hypothalamic mRNA expression of orexigenic and anorexigenic neuropeptides, determined by real-time PCR, in ovariectomized rats with (OVX+E) and without (OVX) estradiol cypionate treatment (10 µg/kg body weight, sc, for 8 days). Hormonal and mRNA expression were determined at pre-feeding and 4 h after food intake. OVX+E rats showed lower food intake, less body weight gain and lower plasma leptin levels. In the OVX+E group, we also observed a reduction of neuropeptide Y (NPY), agouti-related protein (AgRP) and cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) mRNA expression in the arcuate nucleus and a decrease in orexin A in the lateral hypothalamic area (LHA). There was an increase in leptin receptor (LepRb), melanocortin-4 receptor (MC4-R), CART, and mainly corticotropin-releasing hormone (CRH) mRNA in the paraventricular nucleus and LepRb and CART mRNA in the LHA. These data show that hypophagia induced by estradiol treatment is associated with reduced hypothalamic expression of orexigenic peptides such as NPY, AgRP and orexin A, and increased expression of the anorexigenic mediators MC4-R, LepRb and CRH. In conclusion, estradiol decreases food intake, and this effect seems to be mediated by peripheral factors such as leptin and the differential mRNA expression of neuropeptides in the hypothalamus.

Angiotensin II type 1 receptor blockade partially attenuates hypoxia-induced pulmonary hypertension in newborn piglets: relationship with the nitrergic system

The objective of this study was to observe possible interactions between the renin-angiotensin and nitrergic systems in chronic hypoxia-induced pulmonary hypertension in newborn piglets. Thirteen chronically instrumented newborn piglets (6.3 ± 0.9 days; 2369 ± 491 g) were randomly assigned to receive saline (placebo, P) or the AT1 receptor (AT1-R) blocker L-158,809 (L) during 6 days of hypoxia (FiO2 = 0.12). During hypoxia, pulmonary arterial pressure (Ppa; P < 0.0001), pulmonary vascular resistance (PVR; P < 0.02) and the pulmonary to systemic vascular resistance ratio (PVR/SVR; P < 0.05) were significantly attenuated in the L (N = 7) group compared to the P group (N = 6). Western blot analysis of lung proteins showed a significant decrease of endothelial NOS (eNOS) in both P and L animals, and of AT1-R in P animals during hypoxia compared to normoxic animals (C group, N = 5; P < 0.01 for all groups). AT1-R tended to decrease in L animals. Inducible NOS (iNOS) did not differ among P, L, and C animals and iNOS immunohistochemical staining in macrophages was significantly more intense in L than in P animals (P < 0.01). The vascular endothelium showed moderate or strong eNOS and AT1-R staining. Macrophages and pneumocytes showed moderate or strong iNOS and AT1-R staining, but C animals showed weak iNOS and AT1-R staining. Macrophages of L and P animals showed moderate and weak AT2-R staining, respectively, but the endothelium of all groups only showed weak staining. In conclusion, pulmonary hypertension induced by chronic hypoxia in newborn piglets is partially attenuated by AT1-R blockade. We suggest that AT1-R blockade might act through AT2-R and/or Mas receptors and the nitrergic system in the lungs of hypoxemic newborn piglets.

Le rôle de la leptine dans le métabolisme anormal des ostéoblastes de patients atteints d’ostéoarthrose

L’ostéoarthrose (OA) est une pathologie qui touche les articulations principalement chez les personnes âgées. Il devient capital de mieux cerner cette pathologie à cause des coûts économiques qu’elle engendre mais surtout à cause du vieillissement de la population. Cette maladie se caractérise par une dégradation du cartilage articulaire, une sclérose osseuse, une inflammation de la membrane synoviale ainsi que la présence d’ostéophytes. L’étiologie de cette pathologie est restée nébuleuse car la recherche sur la maladie touchait principalement le cartilage articulaire. Toutefois, le rôle clé de l’os sous-chondral dans l’OA est maintenant reconnu. L’obésité étant un facteur de risque de l’OA, nous avons émis l’hypothèse que la leptine, une adipocytokine clé dans l’obésité, joue un rôle important dans l’OA. En effet, la leptine modifie le phénotype des ostéoblastes (Ob) normaux humain et puisque les Ob OA humains ont un phénotype altéré, notre objectif était de déterminer le rôle potentiel de la leptine dans ces cellules. Pour ce faire, nous avons préparé des cultures primaires d’Ob issus de la plaque sous-chondral du plateau tibial de patients OA et d’individus normaux (N). L’expression de la leptine et de son récepteur actif (OB-Rb) ont été mesurées par RT-PCR en temps réel, et leur production a été mesurée par ELISA et immunobuvardage (IB). La prolifération des Ob OA a été déterminée par incorporation de BrdU. La phosphorylation de p42/44 MAPK dans les Ob OA a été déterminée par IB. Le phénotype des Ob fut déterminé par la mesure de l’activité de la phosphatase alcaline (ALP) et la sécrétion d’ostéocalcine (OC), en présence ou non de leptine. De plus, les effets des ARNs d’interférences (SiRNA) anti-leptine et anti OB-Rb sur le phénotype des Ob OA furent déterminés via leur impact sur l’activité de l’ALP et sur la sécrétion d’OC. L’effet dose-réponse de la leptine sur les expressions d’OB-Rb, du facteur de croissance TGF-1 ou encore sur sa propre expression furent déterminées par RT-PCR en temps réel. Pour terminer, la signalisation de la leptine a été étudiée en évaluant l’effet dose réponse de celle-ci sur la production des protéines JAK2 et STAT3 phosphorylées par IB. Les résultats obtenus ont montrés que les Ob OA expriment et produisent plus de leptine que les Ob N. Au niveau phénotypique, ces Ob OA possèdent une activité de l’ALP ainsi qu’une sécrétion d’OC plus importante que celles observées chez les Ob N. L’ajout d’anticorps inactivant l’interaction leptine et OB-Rb ou d’inhibiteurs chimiques comme tyrphostin ou piceatannol diminuèrent l’activité de l’ALP ainsi que la sécrétion d’OC dans les Ob OA. Par contre, l’ajout de leptine exogène aux Ob OA augmenta l’activité de l’ALP sans pour autant faire varier la sécrétion d’OC. La leptine à des doses de 1ng/ml à 10mg/ml stimula la prolifération des Ob OA ainsi que la phosphorylation de p42/44 MAPK. La leptine exogène diminua l’expression de TFG-1 tandis qu’elle stimula la phosphorylation de JAK2 et STAT3 ou encore sa propre expression de manière dose-dépendante. Cependant, l’expression d’OB-Rb diminua de manière dose-dépendante. Enfin, le traitement des Ob OA avec des Si leptine ou Si OB-Rb diminua l’activité d’ALP, la sécrétion d’OC, l’expression de la leptine, l’expression d’OB-RB ainsi que l’expression du facteur TGF-1. L’ensemble de ces données démontre que la leptine endogène des Ob OA est sous contrôle des facteurs de croissance et qu’elle contribue à maintenir le phénotype anormal de l’os sous-chondral OA. De plus, ceci suggère que la leptine serait un acteur important dans la régulation du remodelage osseux.

Leptin modulation of locomotor and emotional behaviors : the role of STAT3 signaling in dopamine neurons

La leptine circule en proportion de la masse graisseuse du corps et la transduction de son signal à travers la forme longue de son récepteur via un certain nombre de voies neurales , y compris MAPK, PI3-K ,AMPK et JAK2 - STAT3 . Il faut noter que STAT3 constitue une voie clée au récepteur de la leptine par laquelle la leptine module l'expression des gènes impliqués dans la régulation du bilan énergétique. La plupart des recherches ont porté sur la fonction du récepteur de la leptine au sein de l' hypothalamus, en particulier la fonction du récepteur de la leptine dans le noyau arqué. Toutefois, les récepteurs de la leptine sont également exprimés sur les neurones dopaminergiques de l'aire tégmentale ventrale et la leptine agit sur cette région du cerveau pour influencer la prise alimentaire, la motivation, la locomotion, l'anxiété et la transmission de la dopamine. De plus, la leptine active la STAT3 dans les dopaminergiques et GABAergiques populations neuronales. Bien que ces résultats contribuent à notre compréhension des multiples actions de la leptine dans le système nerveux central, il reste à résoudre les cellules et la signalisation du récepteur de la leptine qui sont responsables des effets neurocomportementaux de la leptine dans le mésencéphale. Visant à déterminer la contribution de la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques du mésencéphale, nous avons généré une lignée de souris knockout conditionnel dans lequel l'activation du gène de STAT3 sur son résidu tyrosine 705 ( Tyr 705 ) est absent spécifiquement dans les neurones dopaminergiques. Avec l'utilisation de ce modèle de souris génétique, nous avons évalué l'impact de l'ablation de la signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques sur un certain nombre de fonctions liées à la dopamine, y compris l'alimentation, la locomotion, les comportements liés à la récompense, l'émotion et la libération de dopamine dans le noyau accumbens. Fait intéressant, nous avons observé un dimorphisme sexuel dans le phénotype des souris STAT3DAT-KO. L'activation de la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques est responsable de l'action de la leptine dans la réduction de la locomotion, récompense liée à l'activité physique, et de l'augmentation de la libération et de la disponibilité de la dopamine chez les souris mâles. Cependant, il ne module pas le comportement émotionnel. D'autre part, les souris femelles STAT3DAT-KO augmentent les niveaux d'anxiété et les niveaux plasmatiques de corticostérone, sans provoquer de changements de la dépression. Cependant, la perte d'activation de STAT3 dans les neurones dopaminergiques ne module pas le comportement locomoteur chez les souris femelles. Notamment, les actions de la leptine dans le mésencéphale pour influencer le comportement alimentaire ne sont pas médiées par l'activation de STAT3 dans les neurones dopaminergiques, considérant que les souris mâles et femelles ont un comportement alimentaire normal. Nos résultats démontrent que la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques est responsable des effets anxiolytiques de la leptine, et soutient l'hypothèse que la leptine communique l'état d'énergie du corps (i.e. la relation entre la dépense et les apports énergétiques) pour les régions mésolimbiques pour atténuer les effets de motivation et de récompense de plusieurs comportements qui servent à réhabiliter ou à épuiser les réserves d'énergie. En outre, ce travail souligne l'importance d'étudier la modulation de la signalisation de la leptine dans différente types de cellules, afin d'identifier les voies de signalisation et les mécanismes cellulaires impliqués dans les différentes fonctions neuro-comportementales de la leptine.

Altération de l’interaction entre la PTH et LRP6 dans les ostéoblastes humains arthrosiques via DKK2

L’ostéoarthrose (OA) se caractérise par une perte du cartilage articulaire, une sclérose osseuse, et une inflammation de la membrane synoviale. Des études in vivo et in vitro indiquent que les modifications du tissu osseux sont responsables de la perte du cartilage articulaire. Les ostéoblastes (Ob) OA présentent une réduction de la réponse à l’hormone parathyroïdienne (PTH), un signal anabolique important pour le tissu osseux, versus les Ob normaux. Le récepteur à la PTH (PTH-R) interagit avec le LRP6, le récepteur des ligands Wnts, et les antagonistes Dickkopf (DKK) bloquent cette interaction. Puisque le niveau de DKK2 est élevé en réponse au TGF-β1 dans les OA Ob, nous proposons que DKK2 altère l’interaction LRP6/PTH-R, le recyclage de PTH-R, et inhibe la réponse à la PTH. Nous avons utilisé des Ob OA et normaux humains en culture primaire. L’expression de PTH-R, LPR6 et DKK2 est mesurée par RT-PCR. Les niveaux protéiques de LRP6, PTH-R et DKK2 ont été déterminés par immunobuvardage. L’inhibition de DKK2 s’est effectuée par siRNA et l’AMP cyclique (AMPc) a été mesurée par ELISA. L’effet de TGF-β1 sur l’expression de DKK2 et PTH-R a été testé sur des cellules d’ostéosarcome SaOS-2. L’expression de PTH-R et LRP6 est similaire entre Ob normaux et OA, mais le niveau protéique de PTH-R est réduit dans les Ob OA. Par contre, l’expression et la production de DKK2 sont plus élevées dans les Ob OA. L’inhibition de DKK2 ne modifia pas l’expression de LRP6 et PTH-R dans les Ob OA mais a augmenté le niveau protéique de PTH-R détecté par immunobuvardage alors que celui de LRP-6 demeura inchangé. L’inhibition de DKK2 dans les Ob OA entraîna une augmentation de PTH-R dans la fraction membranaire et une diminution de la fraction intracellulaire. Les résultats de l'inhibition de la voie de clathrine par le triflupromazine ont montré une expression accrue du récepteur PTH dans la fraction membranaire qui peut être due à l'inhibition de sa dégradation par la voie de clathrine. L’induction de DKK2 dans les cellules SaOS-2 par TGF-β1 entraîna l’inhibition de PTH-R mais non celle de LRP6. L’inhibition de DKK2 dans les Ob OA a stimulé la production d’AMPc en réponse à la PTH par les Ob OA. En outre, le traitement de TGF-β1 dans les cellules SaOS-2 réduit la production d'AMPc en réponse à la PTH.Ces résultats démontrent que les niveaux élevés de DKK2, via l’inhibition de la signalisation Wnt/bcaténine, sont aussi responsables de l’altération de la réponse à la PTH observée dans les Ob OA. Le niveau élevé de DKK2 diminue spécifiquement l’affichage membranaire de PTH-R dans ces cellules et non son expression. Ces résultats suggèrent donc une altération du cross-talk entre LRP6 et PTH-R dans les Ob OA en lien avec leur niveau de DKK2.

The role of the melanocortin 3 receptor in mediating the effects of gamma-MSH peptides on the adrenal

The pro-opiomelanocortin (POMC)-derived peptides, pro-gamma-MSH (16K fragment), and Lys-gamma(3)-MSH, have been shown to potentiate the steroidogenic action of corticotrophin (ACTH) on the adrenal cortex. Using a continuously perfused adrenal cell column system, we have tested the hypothesis that gamma-MSH peptides exert their effect through the Melanocortin 3 Receptor (MC3-R), since this is the only known receptor to have high affinity for gamma-MSH peptides and has been suggested to be expressed in the rat adrenal. To investigate this hypothesis we tested whether the MC3-R agonist MTII and antagonist SHU9119 could mimic or block the actions of pro-gamma-MSH. We found that MTII could not mimic, and SHU9119 could not block pro-gamma-MSH mediated potentiation of ACTH-induced steroidogenesis. These results suggest that the MC3-R is not involved in mediating the potentiation effect, adding further evidence to the argument that another melanocortin receptor exists.

Leptin Targets in the Mouse Brain

The central actions of leptin are essential for homeostatic control of adipose tissue mass, glucose metabolism, and many autonomic and neuroendocrine systems. In the brain, leptin acts on numerous different cell types via the long-form leptin receptor (LepRb) to elicit its effects. The precise identification of leptin`s cellular targets is fundamental to understanding the mechanism of its pleiotropic central actions. We have systematically characterized LepRb distribution in the mouse brain using in situ hybridization in wildtype mice as well as by EYFP immunoreactivity in a novel LepRb-IRES-Cre EYFP reporter mouse line showing high levels of LepRb mRNA/EYFP coexpression. We found substantial LepRb mRNA and EYFP expression in hypothalamic and extrahypothalamic sites described before, including the dorsomedial nucleus of the hypothalamus, ventral premammillary nucleus, ventral tegmental area, parabrachial nucleus, and the dorsal vagal complex. Expression in insular cortex, lateral septal nucleus, medial preoptic area, rostral linear nucleus, and in the Edinger-Westphal nucleus was also observed and had been previously unreported. The LepRb-IRES-Cre reporter line was used to chemically characterize a population of leptin receptor-expressing neurons in the midbrain. Tyrosine hydroxylase and Cre reporter were found to be coexpressed in the ventral tegmental area and in other midbrain dopaminergic neurons. Lastly, the LepRbI-RES-Cre reporter line was used to map the extent of peripheral leptin sensing by central nervous system (CNS) LepRb neurons. Thus, we provide data supporting the use of the LepRb-IRES-Cre line for the assessment of the anatomic and functional characteristics of neurons expressing leptin receptor. J. Comp. Neurol. 514:518-532, 2009. (C) 2009 Wiley-Liss, Inc.

Activation of insulin and IGF-1 signaling pathways by melatonin through MT1 receptor in isolated rat pancreatic islets

Melatonin diminishes insulin release through the activation of MT1 receptors and a reduction in cAMP production in isolated pancreatic islets of neonate and adult rats and in INS-1 cells ( an insulin-secreting cell line). The pancreas of pinealectomized rats exhibits degenerative pathological changes with low islet density, indicating that melatonin plays a role to ensure the functioning of pancreatic beta cells. By using immunoprecipitation and immunoblotting analysis we demonstrated, in isolated rat pancreatic islets, that melatonin induces insulin growth factor receptor (IGF-R) and insulin receptor (IR) tyrosine phosphorylation and mediates the activities of the PI3K/AKT and MEK/ERKs pathways, which are involved in cell survival and growth, respectively. Thus, the effects of melatonin on pancreatic islets do not involve a reduction in cAMP levels only. This indoleamine may regulate growth and differentiation of pancreatic islets by activating IGF-I and insulin receptor signaling pathways.

Bradykinin inducible receptor is essential to lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice

Lipopolysaccharides from gram-negative bacteria are amongst the most common causative agents of acute lung injury, which is characterized by an inflammatory response, with cellular infiltration and the release of mediators/cytokines. There is evidence that bradykinin plays a role in lung inflammation in asthma but in other types of lung inflammation its role is less clear. In the present study we evaluated the role of the bradykinin B(1) receptor in acute lung injury caused by lipopolysaccharide inhalation and the mechanisms behind bradykinin actions participating in the inflammatory response. We found that in C57BI/6 mice, the bradykinin B(1) receptor expression was up-regulated 24 h after lipopolysaccharide inhalation. At this time, the number of cells and protein concentration were significantly increased in the bronchoalveolar lavage fluid and the mice developed airway hyperreactivity to methacholine. In addition, there was an increased expression of tumor necrosis factor-alpha, interleukin-1 beta and interferon-gamma and chemokines (monocytes chemotactic protein-1 and KC) in the bronchoalveolar lavage fluid and in the lung tissue. We then treated the mice with a bradykinin B, receptor antagonist, R-954 (Ac-Orn-[Oic(2), alpha-MePhe(5), D-beta Nal(7), Ile(8)]desArg(9)-bradykinin), 30 min after lipopolysaccharide administration. We observed that this treatment prevented the airway hyperreactivity as well as the increased cellular infiltration and protein content in the bronchoalveolar lavage fluid. Moreover, R-954 inhibited the expression of cytokines/chemokines. These results implicate bradykinin, acting through B(1) receptor, in the development of acute lung injury caused by lipopolysaccharide inhalation. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.