Expression of the CD36 homolog (FAT) in fibroblast cells: effects on fatty acid transport.

An adipocyte membrane glycoprotein, (FAT), homologous to human CD36, has been previously implicated in the binding/transport of long-chain fatty acids. It bound reactive derivatives of long-chain fatty acids and binding was specific and associated with significant inhibition of fatty acid uptake. Tissue distribution of the protein and regulation of its expression were also consistent with its postulated role. In this report, we have examined the effects of FAT expression on rates and properties of fatty acid uptake by Ob17PY fibroblasts lacking the protein. Three clones (P21, P22, and P25) were selected based on FAT mRNA and protein levels. Cell surface labeling could be demonstrated with the anti-CD36 antibody FITC-OKM5. In line with this, the major fraction of immunoreactive FAT was associated with the plasma membrane fraction. Assays of oleate and/or palmitate uptake demonstrated higher rates in the three FAT-expressing clones, compared to cells transfected with the empty vector. Clone P21, which had the highest protein levels on Western blots, exhibited the largest increase in transport rates. Fatty acid uptake in FAT-expressing P21 cells reflected two components, a phloretin-sensitive high-affinity saturable component with a Km of 0.004 microM and a basal phloretin-insensitive component that was a linear function of unbound fatty acid. P21 cells incorporated more exogenous fatty acid into phospholipids, indicating that binding of fatty acids was followed by their transfer into the cell and that both processes were increased by FAT expression. The data support the interpretation that FAT/CD36 functions as a high-affinity membrane receptor/transporter for long-chain fatty acids.

Arrest of endotoxin-induced hypotension by transforming growth factor beta1.

Septic shock is a cytokine-mediated process typically caused by a severe underlying infection. Toxins generated by the infecting organism trigger a cascade of events leading to hypotension, to multiple organ system failure, and frequently to death. Beyond supportive care, no effective therapy is available for the treatment of septic shock. Nitric oxide (NO) is a potent vasodilator generated late in the sepsis pathway leading to hypotension; therefore, NO represents a potential target for therapy. We have previously demonstrated that transforming growth factor (TGF) beta1 inhibits inducible NO synthase (iNOS) mRNA and NO production in vascular smooth muscle cells after its induction by cytokines critical in the sepsis cascade. Thus, we hypothesized that TGF-beta1 may inhibit iNOS gene expression in vivo and be beneficial in the treatment of septic shock. In a conscious rat model of septic shock produced by Salmonella typhosa lipopolysaccharide (LPS), TGF-beta1 markedly reduced iNOS mRNA and protein levels in several organs. In contrast, TGF-beta1 did not decrease endothelium-derived constitutive NOS mRNA in organs of rats receiving LPS. We also performed studies in anesthetized rats to evaluate the effect of TGF-beta1 on the hemodynamic compromise of septic shock; after an initial 25% decrease in mean arterial pressure, TGF-beta1 arrested LPS-induced hypotension and decreased mortality. A decrease in iNOS mRNA and protein levels in vascular smooth muscle cells was demonstrated by in situ hybridization and NADPH diaphorase staining in rats treated with TGF-beta1. Thus these studies suggest that TGF-beta1 inhibits iNOS in vivo and that TGF-beta1 may be of future benefit in the therapy of septic shock.

In vivo anergized CD4+ T cells express perturbed AP-1 and NF-kappa B transcription factors.

Anergy is a major mechanism to ensure antigen-specific tolerance in T lymphocytes in the adult. In vivo, anergy has mainly been studied at the cellular level. In this study, we used the T-cell-activating superantigen staphylococcal enterotoxin A (SEA) to investigate molecular mechanisms of T-lymphocyte anergy in vivo. Injection of SEA to adult mice activates CD4+ T cells expressing certain T-cell receptor (TCR) variable region beta-chain families and induces strong and rapid production of interleukin 2 (IL-2). In contrast, repeated injections of SEA cause CD4+ T-cell deletion and anergy in the remaining CD4+ T cells, characterized by reduced expression of IL-2 at mRNA and protein levels. We analyzed expression of AP-1, NF-kappa B, NF-AT, and octamer binding transcription factors, which are known to be involved in the regulation of IL-2 gene promoter activity. Large amounts of AP-1 and NF-kappa B and significant quantities of NF-AT were induced in SEA-activated CD4+ spleen T cells, whereas Oct-1 and Oct-2 DNA binding activity was similar in both resting and activated T cells. In contrast, anergic CD4+ T cells contained severely reduced levels of AP-1 and Fos/Jun-containing NF-AT complexes but expressed significant amounts of NF-kappa B and Oct binding proteins after SEA stimulation. Resolution of the NF-kappa B complex demonstrated predominant expression of p50-p65 heterodimers in activated CD4+ T cells, while anergic cells mainly expressed the transcriptionally inactive p50 homodimer. These alterations of transcription factors are likely to be responsible for repression of IL-2 in anergic T cells.

Redirecting the specificity of ubiquitination by modifying ubiquitin-conjugating enzymes.

Depletion of specific cellular proteins is a powerful tool in biological research and has many medical and agricultural benefits. In contrast to genetic methods currently available to attenuate protein levels, we describe an alternative approach that redirects the ubiquitin-dependent proteolytic pathway to facilitate specific proteolytic removal. Degradation via the ubiquitin pathway requires the prior attachment of multiple ubiquitins to the target protein. This attachment is accomplished, in part, by a family of enzymes designated E2s (or ubiquitin-conjugating enzymes), some of which use domains near their C termini for target recognition. Here, we demonstrate that E2 target recognition can be redefined by engineering E2s to contain appropriate protein-binding peptides fused to their C termini. In five dissimilar examples, chimeric E2s were created that recognized and ubiquitinated their respective binding partners with high specificity. We also show that ubiquitination of one protein targeted by this method led to its ATP-dependent degradation in vitro. Thus, by exploiting interacting domains derived from natural and synthetic ligands, it may be possible to design E2s capable of directing the selective removal of many intracellular proteins.

Reduction of insulin gene transcription in HIT-T15 beta cells chronically exposed to a supraphysiologic glucose concentration is associated with loss of STF-1 transcription factor expression.

Chronic exposure of HIT-T15 beta cells to elevated glucose concentrations leads to decreased insulin gene transcription. The reduction in expression is accompanied by diminished binding of a glucose-sensitive transcription factor (termed GSTF) that interacts with two (A+T)-rich elements within the 5' flanking control region of the insulin gene. In this study we examined whether GSTF corresponds to the recently cloned insulin gene transcription factor STF-1, a homeodomain protein whose expression is restricted to the nucleus of endodermal cells of the duodenum and pancreas. We found that an affinity-purified antibody recognizing STF-1 supershifted the GSTF activator complex formed from HIT-T15 extracts. In addition, we demonstrated a reduction in STF-1 mRNA and protein levels that closely correlated with the change in GSTF binding in HIT-T15 cells chronically cultured under supraphysiologic glucose concentrations. The reduction in STF-1 expression in these cells could be accounted for by a change in the rate of STF-1 gene transcription, suggesting a posttranscriptional control mechanism. In support of this hypothesis, no STF-1 mRNA accumulated in HIT-T15 cells passaged in 11.1 mM glucose. The only RNA species detected was a 6.4-kb STF-1 RNA species that hybridized with 5' and 3' STF-1-specific cDNA probes. We suggest that the 6.4-kb RNA represents an STF-1 mRNA precursor and that splicing of this RNA is defective in these cells. Overall, this study suggests that reduced expression of a key transcriptional regulatory factor, STF-1, contributes to the decrease in insulin gene transcription in HIT-T15 cells chronically cultured in supraphysiologic glucose concentration.

The site of action of neuronal acidic fibroblast growth factor is the organ of Corti of the rat cochlea.

Here we show that the mature cochlear neurons are a rich source of acidic fibroblast growth factor (aFGF), which is expressed in the neuronal circuitry consisting of afferent and efferent innervation. The site of action of neuronal aFGF is likely to reside in the organ of Corti, where one of the four known FGF receptor (FGFR) tyrosine kinases--namely, FGFR-3 mRNA--is expressed. Following acoustic overstimulation, known to cause damage to the organ of Corti, a rapid up-regulation of FGFR-3 is evident in this sensory epithelium, at both mRNA and protein levels. The present results provide in vivo evidence for aFGF being a sensory neuron-derived, anterogradely transported factor that may exert trophic effects on a peripheral target tissue. In this sensory system, aFGF, rather than being a neurotrophic factor, seems to promote maintenance of the integrity of the organ of Corti. In addition, aFGF, released from the traumatized nerve endings, may be one of the first signals initiating protective recovery and repair processes following damaging auditory stimuli.

Hypoxia-inducible factor 1 is a basic-helix-loop-helix-PAS heterodimer regulated by cellular O2 tension.

Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) is found in mammalian cells cultured under reduced O2 tension and is necessary for transcriptional activation mediated by the erythropoietin gene enhancer in hypoxic cells. We show that both HIF-1 subunits are basic-helix-loop-helix proteins containing a PAS domain, defined by its presence in the Drosophila Per and Sim proteins and in the mammalian ARNT and AHR proteins. HIF-1 alpha is most closely related to Sim. HIF-1 beta is a series of ARNT gene products, which can thus heterodimerize with either HIF-1 alpha or AHR. HIF-1 alpha and HIF-1 beta (ARNT) RNA and protein levels were induced in cells exposed to 1% O2 and decayed rapidly upon return of the cells to 20% O2, consistent with the role of HIF-1 as a mediator of transcriptional responses to hypoxia.

Interferons alpha and beta down-regulate the expression of basic fibroblast growth factor in human carcinomas.

We investigated the influence of interferons alpha, beta, and gamma (IFN-alpha, -beta, and -gamma) on the production of basic fibroblast growth factor (bFGF) by human renal carcinoma cells. The human renal carcinoma cell metastatic line SN12PM6 was established in culture from a lung metastasis and SN12PM6-resistant cells were selected in vitro for resistance to the antiproliferative effects of IFN-alpha or IFN-beta. IFN-alpha and IFN-beta, but not IFN-gamma, down-regulated the expression of bFGF at the mRNA and protein levels by a mechanism independent of their antiproliferative effects. Down-regulation of bFGF required a long exposure (> 4 days) of cells to low concentrations (> 10 units/ml) of IFN-alpha or IFN-beta. The withdrawal of IFN-alpha or IFN-beta from the medium permitted SN12PM6-resistant cells to resume production of bFGF. The incubation of human bladder, prostate, colon, and breast carcinoma cells with noncytostatic concentrations of IFN-alpha or IFN-beta also produced down-regulation of bFGF production.

Avaliação do crescimento de Ankistrodesmus braunii em reator tubular empregando diferentes concentrações de nitrato em diferentes condições de cultivo

Microalgas são organismos unicelulares, eucariontes, fotossintetizantes e eficientes fixadores de gás carbônico que apresentam grande potencial para produção de ácidos graxos além de pigmentos, como os carotenóides e a clorofila, de interesse nas indústrias de alimentos, química, farmacêutica e de cosméticos. Dentre as microalgas, o microrganismo Ankistrodesmus braunii vem sendo citado como capaz de produzir grandes quantidades de lipídios, podendo corresponder a até 73% de sua massa seca, com produção de ácidos graxos insaturados, como o ácido linolênico. Esse microrganismo se destaca do ponto de vista industrial por poder ser conduzido em reatores e em meios de cultivo complexos. As fontes de nitrogênio, as concentrações empregadas destes nutrientes, bem como o tipo de processo de cultivo interferem na composição de biomassas fotossintetizantes. O uso de reatores tubulares tem sido estudado e tem se apresentado interessante por permitir a obtenção de altas concentrações celulares. Nesse sentido, este trabalho teve a finalidade de estudar o crescimento de Ankistrodesmus braunii em reator tubular com uso de diferentes quantidades de nitrato de sódio por processos descontínuo, descontínuo alimentado e semi-contínuo. Nos cultivos descontínuos, a máxima concentração celular (Xm) encontrada foi de 1588 ± 11 mg.L-1 com uso de 20 mM de NaNO3. O uso do processo descontínuo alimentado, o qual teve adição de 20 mM de NaNO3 feito num intervalo a cada 48 horas sendo iniciada a adição no primeiro dia, permitiu a obtenção de Xm = 2753 ± 7 mg.L-1; porém não foi possível eliminar a fase lag do cultivo, levando a uma produtividade em células (Px) de 351 ± 1 mg.L-1.dia-1. O processo semi-contínuo foi eficiente para eliminar a fase lag do cultivo, permitindo a obtenção de Xm = 2399 ± 5 mg.L-1 e um aumento de até 50% em Px, que chegou a valores de 525 ± 1 mg.L-1.dia-1 em cultivos com uso de 20 mM de NaNO3. Nesta condição os teores de proteínas e lipídios nas biomassas foram de 34,8 ± 0,2% e 38,6 ± 0,2%, respectivamente. Foi observado que, independentemente do tipo de processo empregado, há um decréscimo do valor do fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N) com o aumento da adição de NaNO3. O maior valor de YX/N foi obtido no experimento com processo semi-contínuo e uso de 2 mM de NaNO3 no meio de cultivo, com valor médio de 29,1 ± 0,1 mg mg-1 ao final do segundo ciclo. Porém, nesta condição, o teor de proteínas da biomassa foi de 17,3 ± 0,4%. Já os maiores valores de YX/N encontrados nos processos descontínuo e descontínuo alimentado foram, respectivamente, de 22,5 ± 1,6 e 7,1 ± 0,1 mg mg-1. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciam o potencial de Ankistrodesmus braunii como fonte de proteínas e lipídios para uso industrial.

Implications physiopathologiques de la Nestine lors du remodelage pulmonaire et cardiaque à la suite de l’infarctus du myocarde, du diabète et de l’hypertension pulmonaire

Il est reconnu que la protéine filamenteuse intermédiaire Nestine est exprimée lors du processus de cicatrisation et du remodelage fibrotique. De plus, nous avons identifié l’expression de la Nestine au sein de deux populations distinctes qui sont directement impliquées dans les réponses de fibroses réparative et réactive. Ainsi, une population de cellules souches neurales progénitrices résidentes du coeur de rat adulte exprime la Nestine et a été identifiée à titre de substrat de l’angiogenèse et de la neurogenèse cardiaque. Également, la Nestine est exprimée par les myofibroblastes cicatriciels cardiaques et il a été établi que la protéine filamenteuse intermédiaire joue un rôle dans la prolifération de ces cellules. Ainsi, l’objectif général de cette thèse était de mieux comprendre les évènements cellulaires impliqués dans la réponse neurogénique des cellules souches neurales progénitrices résidentes cardiaques Nestine(+) (CSNPRCN(+)) lors de la fibrose réparative cardiaque et d’explorer si l’apparition de fibroblastes Nestine(+) est associée avec la réponse de fibrose réactive secondaire du remodelage pulmonaire. Une première publication nous a permis d’établir qu’il existe une régulation à la hausse de l’expression de la GAP43 (growth associated protein 43) et que cet événement transitoire précède l’acquisition d’un phénotype neuronal par les CSNPRCN(+) lors du processus de cicatrisation cardiaque chez le rat ayant subi un infarctus du myocarde. De plus, la surimposition de la condition diabétique de type 1, via l’injection unique de Streptozotocine chez le rat, abolit la réponse neurogénique des CSNPRCN(+), qui est normalement induite à la suite de l’ischémie cardiaque ou de l’administration de 6-hydroxydopamine. Le second article a démontré que le développement aigu de la fibrose pulmonaire secondaire de l’infarctus du myocarde chez le rat est associé avec une augmentation de l’expression protéique de la Nestine et de l’apparition de myofibroblastes pulmonaires Nestine(+). Également, le traitement de fibroblastes pulmonaires avec des facteurs de croissances peptidiques pro-fibrotiques a augmenté l’expression de la Nestine par ces cellules. Enfin, le développement initial de la condition diabétique de type 1 chez le rat est associé avec une absence de fibrose réactive pulmonaire et à une réduction significative des niveaux protéiques et d’ARN messager de la Nestine pulmonaire. Finalement, la troisième étude représentait quant à elle un prolongement de la deuxième étude et a alors examiné le remodelage pulmonaire chronique chez un modèle établi d’hypertension pulmonaire. Ainsi, les poumons de rats adultes mâles soumis à l’hypoxie hypobarique durant 3 semaines présentent un remodelage vasculaire, une fibrose réactive et une augmentation des niveaux d’ARN messager et de la protéine Nestine. De plus, nos résultats ont démontré que la Nestine, plutôt que l’alpha-actine du muscle lisse, est un marqueur plus approprié des diverses populations de fibroblastes pulmonaires activés. Également, nos données suggèrent que les fibroblastes pulmonaires activés proviendraient en partie de fibroblastes résidents, ainsi que des processus de transition épithélio-mésenchymateuse et de transition endothélio-mésenchymateuse. Collectivement, ces études ont démontré que des populations distinctes de cellules Nestine(+) jouent un rôle majeur dans la fibrose réparative cardiaque et la fibrose réactive pulmonaire.

Étude du polymorphisme rs3846662 de l’HMGCR dans le cerveau et le système périphérique

Dans cette thèse, l’impact du polymorphisme rs3846662 sur l’épissage alternatif de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl coenzyme A réductase (HMGCR) a été investigué in vivo, chez des patients atteints d’hypercholestérolémie familiale (HF) ou de maladie d’Alzheimer (MA). Le premier manuscrit adresse la problématique de la normalisation de la quantification relative des ARNm par PCR quantitative. Les découvertes présentées dans ce manuscrit nous ont permis de déterminer avec un haut niveau de confiance les gènes de référence à utiliser pour la quantification relative des niveaux d’ARNm de l’HMGCR dans des échantillons de sang (troisième manuscrit) et de tissus cérébraux post-mortem (quatrième manuscrit). Dans le deuxième manuscrit, nous démontrons grâce à l’emploi de trois cohortes de patients distinctes, soit la population canadienne française du Québec et les deux populations nord américaines « Alzheimer’s Disease Cooperative Study (ADCS) » et « Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) », que le génotype AA au locus rs3846662 confère à ces porteurs une protection considérable contre la MA. Les femmes porteuses de ce génotype voient leur risque de MA diminuer de près de 50% et l’âge d’apparition de leurs premiers symptômes retarder de 3.6 ans. Les porteurs de l’allèle à risque APOE4 voient pour leur part leurs niveaux de plaques séniles et dégénérescences neurofibrillaires diminuer significativement en présence du génotype AA. Enfin, les individus atteints de déficit cognitif léger et porteurs à la fois de l’allèle APOE4 et du génotype protecteur AA voient leur risque de convertir vers la MA chuter de 76 à 27%. Dans le troisième manuscrit, nous constatons que les individus atteints d’HF et porteurs du génotype AA ont, contrairement au modèle établi chez les gens normaux, des niveaux plus élevés de cholestérol total et de LDL-C avant traitement comparativement aux porteurs de l’allèle G. Le fait que cette association n’est observée que chez les non porteurs de l’APOE4 et que les femmes porteuses du génotype AA présentent à la fois une augmentation des niveaux d’ARNm totaux et une résistance aux traitements par statines, nous indique que ce génotype influencerait non seulement l’épissage alternatif, mais également la transcription de l’HMGCR. Comme une revue exhaustive de la littérature ne révèle aucune étude abondant dans ce sens, nos résultats suggèrent l’existence de joueurs encore inconnus qui viennent influencer la relation entre le génotype AA, l’épissage alternatif et les niveaux d’ARNm de l’HMGCR. Dans le quatrième manuscrit, l’absence d’associations entre le génotype AA et les niveaux d’ARNm Δ13 ou de protéines HMGCR nous suggère fortement que ce polymorphisme est non fonctionnel dans le SNC affecté par la MA. Une étude approfondie de la littérature nous a permis d’étayer cette hypothèse puisque les niveaux de HNRNPA1, la ribonucléoprotéine influencée par l’allèle au locus rs3846662, sont considérablement réduits dans la MA et le vieillissement. Il est donc proposé que les effets protecteurs contre la MA associés au génotype AA soient le résultat d’une action indirecte sur le processus physiopathologique.

Role of the cotransporter KCC2 in cortical excitatory synapse development and febrile seizure susceptibility

Le co-transporteur KCC2 spécifique au potassium et chlore a pour rôle principal de réduire la concentration intracellulaire de chlore, entraînant l’hyperpolarisation des courants GABAergic l’autorisant ainsi à devenir inhibiteur dans le cerveau mature. De plus, il est aussi impliqué dans le développement des synapses excitatrices, nommées aussi les épines dendritiques. Le but de notre projet est d’étudier l’effet des modifications concernant l'expression et la fonction de KCC2 dans le cortex du cerveau en développement dans un contexte de convulsions précoces. Les convulsions fébriles affectent environ 5% des enfants, et ce dès la première année de vie. Les enfants atteints de convulsions fébriles prolongées et atypiques sont plus susceptibles à développer l’épilepsie. De plus, la présence d’une malformation cérébrale prédispose au développement de convulsions fébriles atypiques, et d’épilepsie du lobe temporal. Ceci suggère que ces pathologies néonatales peuvent altérer le développement des circuits neuronaux irréversiblement. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne sont pas encore compris. Nous avons pour but de comprendre l'impact des altérations de KCC2 sur la survenue des convulsions et dans la formation des épines dendritiques. Nous avons étudié KCC2 dans un modèle animal de convulsions précédemment validé, qui combine une lésion corticale à P1 (premier jour de vie postnatale), suivie d'une convulsion induite par hyperthermie à P10 (nommés rats LHS). À la suite de ces insultes, 86% des rats mâles LHS développent l’épilepsie à l’âge adulte, au même titre que des troubles d’apprentissage. À P20, ces animaux presentent une augmentation de l'expression de KCC2 associée à une hyperpolarisation du potentiel de réversion de GABA. De plus, nous avons observé des réductions dans la taille des épines dendritiques et l'amplitude des courants post-synaptiques excitateurs miniatures, ainsi qu’un déficit de mémoire spatial, et ce avant le développement des convulsions spontanées. Dans le but de rétablir les déficits observés chez les rats LHS, nous avons alors réalisé un knock-down de KCC2 par shARN spécifique par électroporation in utero. Nos résultats ont montré une diminution de la susceptibilité aux convulsions due à la lésion corticale, ainsi qu'une restauration de la taille des épines. Ainsi, l’augmentation de KCC2 à la suite d'une convulsion précoce, augmente la susceptibilité aux convulsions modifiant la morphologie des épines dendritiques, probable facteur contribuant à l’atrophie de l’hippocampe et l’occurrence des déficits cognitifs. Le deuxième objectif a été d'inspecter l’effet de la surexpression précoce de KCC2 dans le développement des épines dendritiques de l’hippocampe. Nous avons ainsi surexprimé KCC2 aussi bien in vitro dans des cultures organotypiques d’hippocampe, qu' in vivo par électroporation in utero. À l'inverse des résultats publiés dans le cortex, nous avons observé une diminution de la densité d’épines dendritiques et une augmentation de la taille des épines. Afin de confirmer la spécificité du rôle de KCC2 face à la région néocorticale étudiée, nous avons surexprimé KCC2 dans le cortex par électroporation in utero. Cette manipulation a eu pour conséquences d’augmenter la densité et la longueur des épines synaptiques de l’arbre dendritique des cellules glutamatergiques. En conséquent, ces résultats ont démontré pour la première fois, que les modifications de l’expression de KCC2 sont spécifiques à la région affectée. Ceci souligne les obstacles auxquels nous faisons face dans le développement de thérapie adéquat pour l’épilepsie ayant pour but de moduler l’expression de KCC2 de façon spécifique.

Impaired renal endothelial nitric oxide synthase and reticulocyte production as modulators of hypertension induced by recombinant human erythropoietin in the rat

INTRODUCTION AND AIMS: Hypertension is a common side effect of recombinant human erythropoietin (rHuEPO) therapy; however, the exact pathways remain to be elucidated. The discovery of non-hematopoietic actions of rHuEPO increased the number of patients that could putatively benefit from this therapy; however, to achieve those effects higher doses are usually needed, which increase the risk and incidence of adverse events. Our aim was to study the effect of a broad range of rHuEPO doses on hematological and biochemical parameters, blood pressure and renal function and damage in the rat, focusing on endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and hypoxia-inducible factors (HIFs). METHODS: Male Wistar rats were divided in 5 groups receiving different doses of rHuEPO (100, 200, 400 and 600 IU/kg body weight (BW)/week) and saline solution (control), during 3 weeks. Blood and 24h urine were collected to perform hematological and biochemical analysis. Blood pressure (BP) was measured by the tail-cuff method. The kidney tissue was collected to mRNA and protein expression assays and to characterize renal lesions. RESULTS: A dose-dependent increase in red blood cells count, hematocrit and hemoglobin levels was found with rHuEPO therapy, in rHuEPO200, rHuEPO400 and rHuEPO600 groups. Increased reticulocyte count was found in the rHuEPO400 and rHuEPO600 groups. BP raised in all groups receiving rHuEPO. The rHuEPO200 and rHuEPO600 groups presented increased kidney protein levels of HIF2α and a reduction in kidney protein levels of eNOS, along with the highest grade of vascular and tubular renal lesions. CONCLUSIONS: Our study showed that rHuEPO-induced hypertension might involve indirect (hematological) and direct (renal) effects which varies according to the dose used. Thus, rHuEPO therapy should be performed rationally and under adequate surveillance, as hypertension develops even with lower doses. Especial caution with higher doses should be taken, as rHuEPO-induced hypertension leads to early renal damage without alterations in traditional markers of renal function, thus masking the serious adverse effects and risks.

Bok Is Not Pro-Apoptotic But Suppresses Poly ADP-Ribose Polymerase-Dependent Cell Death Pathways and Protects against Excitotoxic and Seizure-Induced Neuronal Injury.

UNLABELLED Bok (Bcl-2-related ovarian killer) is a Bcl-2 family member that, because of its predicted structural homology to Bax and Bak, has been proposed to be a pro-apoptotic protein. In this study, we demonstrate that Bok is highly expressed in neurons of the mouse brain but thatbokwas not required for staurosporine-, proteasome inhibition-, or excitotoxicity-induced apoptosis of cultured cortical neurons. On the contrary, we found thatbok-deficient neurons were more sensitive to oxygen/glucose deprivation-induced injuryin vitroand seizure-induced neuronal injuryin vivo Deletion ofbokalso increased staurosporine-, excitotoxicity-, and oxygen/glucose deprivation-induced cell death inbax-deficient neurons. Single-cell imaging demonstrated thatbok-deficient neurons failed to maintain their neuronal Ca(2+)homeostasis in response to an excitotoxic stimulus; this was accompanied by a prolonged deregulation of mitochondrial bioenergetics.bokdeficiency led to a specific reduction in neuronal Mcl-1 protein levels, and deregulation of both mitochondrial bioenergetics and Ca(2+)homeostasis was rescued by Mcl-1 overexpression. Detailed analysis of cell death pathways demonstrated the activation of poly ADP-ribose polymerase-dependent cell death inbok-deficient neurons. Collectively, our data demonstrate that Bok acts as a neuroprotective factor rather than a pro-death effector during Ca(2+)- and seizure-induced neuronal injuryin vitroandin vivo SIGNIFICANCE STATEMENT Bcl-2 proteins are essential regulators of the mitochondrial apoptosis pathway. The Bcl-2 protein Bok is highly expressed in the CNS. Because of its sequence similarity to Bax and Bak, Bok has long been considered part of the pro-apoptotic Bax-like subfamily, but no studies have yet been performed in neurons to test this hypothesis. Our study provides important new insights into the functional role of Bok during neuronal apoptosis and specifically in the setting of Ca(2+)- and seizure-mediated neuronal injury. We show that Bok controls neuronal Ca(2+)homeostasis and bioenergetics and, contrary to previous assumptions, exerts neuroprotective activitiesin vitroandin vivo Our results demonstrate that Bok cannot be placed unambiguously into the Bax-like Bcl-2 subfamily of pro-apoptotic proteins.

Role of the cotransporter KCC2 in cortical excitatory synapse development and febrile seizure susceptibility

Le co-transporteur KCC2 spécifique au potassium et chlore a pour rôle principal de réduire la concentration intracellulaire de chlore, entraînant l’hyperpolarisation des courants GABAergic l’autorisant ainsi à devenir inhibiteur dans le cerveau mature. De plus, il est aussi impliqué dans le développement des synapses excitatrices, nommées aussi les épines dendritiques. Le but de notre projet est d’étudier l’effet des modifications concernant l'expression et la fonction de KCC2 dans le cortex du cerveau en développement dans un contexte de convulsions précoces. Les convulsions fébriles affectent environ 5% des enfants, et ce dès la première année de vie. Les enfants atteints de convulsions fébriles prolongées et atypiques sont plus susceptibles à développer l’épilepsie. De plus, la présence d’une malformation cérébrale prédispose au développement de convulsions fébriles atypiques, et d’épilepsie du lobe temporal. Ceci suggère que ces pathologies néonatales peuvent altérer le développement des circuits neuronaux irréversiblement. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne sont pas encore compris. Nous avons pour but de comprendre l'impact des altérations de KCC2 sur la survenue des convulsions et dans la formation des épines dendritiques. Nous avons étudié KCC2 dans un modèle animal de convulsions précédemment validé, qui combine une lésion corticale à P1 (premier jour de vie postnatale), suivie d'une convulsion induite par hyperthermie à P10 (nommés rats LHS). À la suite de ces insultes, 86% des rats mâles LHS développent l’épilepsie à l’âge adulte, au même titre que des troubles d’apprentissage. À P20, ces animaux presentent une augmentation de l'expression de KCC2 associée à une hyperpolarisation du potentiel de réversion de GABA. De plus, nous avons observé des réductions dans la taille des épines dendritiques et l'amplitude des courants post-synaptiques excitateurs miniatures, ainsi qu’un déficit de mémoire spatial, et ce avant le développement des convulsions spontanées. Dans le but de rétablir les déficits observés chez les rats LHS, nous avons alors réalisé un knock-down de KCC2 par shARN spécifique par électroporation in utero. Nos résultats ont montré une diminution de la susceptibilité aux convulsions due à la lésion corticale, ainsi qu'une restauration de la taille des épines. Ainsi, l’augmentation de KCC2 à la suite d'une convulsion précoce, augmente la susceptibilité aux convulsions modifiant la morphologie des épines dendritiques, probable facteur contribuant à l’atrophie de l’hippocampe et l’occurrence des déficits cognitifs. Le deuxième objectif a été d'inspecter l’effet de la surexpression précoce de KCC2 dans le développement des épines dendritiques de l’hippocampe. Nous avons ainsi surexprimé KCC2 aussi bien in vitro dans des cultures organotypiques d’hippocampe, qu' in vivo par électroporation in utero. À l'inverse des résultats publiés dans le cortex, nous avons observé une diminution de la densité d’épines dendritiques et une augmentation de la taille des épines. Afin de confirmer la spécificité du rôle de KCC2 face à la région néocorticale étudiée, nous avons surexprimé KCC2 dans le cortex par électroporation in utero. Cette manipulation a eu pour conséquences d’augmenter la densité et la longueur des épines synaptiques de l’arbre dendritique des cellules glutamatergiques. En conséquent, ces résultats ont démontré pour la première fois, que les modifications de l’expression de KCC2 sont spécifiques à la région affectée. Ceci souligne les obstacles auxquels nous faisons face dans le développement de thérapie adéquat pour l’épilepsie ayant pour but de moduler l’expression de KCC2 de façon spécifique.