THE ACUTE EFFECTS OF A SINGLE SESSION OF PLYOMETRIC EXERCISE ON MARKERS OF BONE TURNOVER IN BOYS AND MEN

The study objective was to compare the response of bone markers to an exercise session consisting of high mechanical loading (144 jumps) between boys (n=12, 10.2 ± 0.4 years) and men (n=18, 22.5 ± 0.7 years). Blood samples were collected at pre-, 5, 60 minutes post-, and 24 hours post-exercise) to measure bone-specific alkaline phosphatase (BAP), amino-terminal cross-linking telopeptide (NTx), osteoprotegrin (OPG) and receptor activator of nuclear factor kb ligand (RANKL). Boys had higher BAP levels at all time points, with an increase 24 hours post-exercise. No such increase was observed in men. Likewise, NTx levels were higher in boys, with a greater increase over time than in men. OPG and RANKL levels were similar in boys and men at all times. In summary, even one session of exercise stimulates bone turnover, as reflected in the increase in both BAP and NTx, in boys (but not men) within 24 hours.

Régulation de la lipoprotéine lipase macrophagique et de LOX-1 par des facteurs métaboliques. Implications dans l’athérosclérose associée au diabète de type 2.

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la principale cause de décès dans les pays occidentaux et constituent la principale complication associée au diabète. La lipoprotéine lipase (LPL) est une enzyme clé du métabolisme des lipides et est responsable de l'hydrolyse des lipoprotéines riches en triglycérides (TG). Plusieurs études ont démontré que la LPL sécrétée par les macrophages dans la paroi artérielle est pro-athérogénique. La dysfonction endothéliale caractérise les stades précoces du processus athérosclérotique. Il a été observé qu’un récepteur nouvellement identifié des lipoprotéines de basse densité oxydées (LDLox), le récepteur de type lectine des LDLox (LOX-1), est fortement exprimé dans les lésions athérosclérotiques humaines et dans l’aorte de rats diabétiques, suggérant un rôle clé de LOX-1 dans la pathogénèse de l’athérosclérose diabétique. Au vu du rôle potentiel de la LPL macrophagique et du LOX-1 dans l’athérosclérose associée au diabète de type 2, nous avons évalué la régulation de ces deux molécules pro-athérogéniques par des facteurs métaboliques et inflammatoires augmentés dans le diabète, soit la leptine, l’acide linoléique (LA) et la protéine C-réactive (CRP). Nos résultats démontrent que : 1) Dans les cellules endothéliales aortiques humaines (HAECs), LA augmente l’expression protéique de LOX-1 de façon temps- et dose-dépendante; 2) La pré-incubation de HAECs avec des antioxydants et des inhibiteurs de la NADPH oxydase, de la protéine kinase C (PKC) et du facteur nucléaire-kappa B (NF-kB), inhibe l’effet stimulant de LA sur l’expression protéique de LOX-1; 3) Dans les HAECs traitées avec LA, on observe une augmentation d’expression des isoformes classiques de la PKC; 4) LA augmente de manière significative l’expression génique de LOX-1 ainsi que la liaison des protéines nucléaires extraites des HAECs à la séquence régulatrice NF-kB présente dans le promoteur du gène de LOX-1; 5) LA augmente, via LOX-1, la captation des LDLox par les cellules endothéliales. Pris dans leur ensemble, ces résultats démontrent que LA augmente l’expression endothéliale de LOX-1 in vitro et appuient le rôle clé de LA dans la dysfonction endothéliale associée au diabète. Au vu de nos études antérieures démontrant qu’une expression accrue de LPL macrophagique chez les patients diabétiques de type 2 et que l’augmentation de facteurs métaboliques dans cette maladie, soit l’homocystéine (Hcys), les acides gras et les produits terminaux de glycation (AGE), accroissent l’expression de la LPL macrophagique, nous avons par la suite déterminé l’effet, in vitro, de deux autres facteurs métaboliques et inflammatoires surexprimés dans le diabète, soit la leptine et la CRP, sur l’expression de la LPL macrophagique. Les concentrations plasmatiques de leptine sont élevées chez les patients diabétiques et sont associées à un accroissement des risques cardiovasculaires. Nous avons démontré que : 1) Dans les macrophages humains, la leptine augmente l’expression de la LPL, tant au niveau génique que protéique; 2) L’effet stimulant de la leptine sur la LPL est aboli par la pré-incubation avec un anticorps dirigé contre les récepteurs à la leptine (Ob-R), des inhibiteurs de la PKC et des antioxydants; 3) La leptine augmente l’expression membranaire des isoformes classiques de la PKC et la diminution de l’expression endogène de la PKC, abolit l’effet de la leptine sur l’expression de la LPL macrophagique; 4) Dans les macrophages murins, la leptine augmente le taux de synthèse de la LPL et augmente la liaison de protéines nucléaires à la séquence protéine activée-1 (AP-1) du promoteur du gène de la LPL. Ces observations supportent la possibilité que la leptine puisse représenter un facteur stimulant de la LPL macrophagique dans le diabète. Finalement, nous avons déterminé, in vitro, l’effet de la CRP sur l’expression de la LPL macrophagique. La CRP est une molécule inflammatoire et un puissant prédicteur d’événements cardiovasculaires. Des concentrations élevées de CRP sérique sont documentées chez les patients diabétiques de type 2. Nous avons démontré que : 1) Dans les macrophages humains, la CRP augmente l’expression de la LPL au niveau génique et protéique et la liaison de la CRP aux récepteurs CD32 est nécessaire pour médier ses effets; 2) La pré-incubation de macrophages humains avec des antioxydants, des inhibiteurs de la PKC et de la protéine kinase mitogénique activée (MAPK), prévient l’induction de la LPL par la CRP; 3) La CRP augmente l’activité de la LPL, la génération intracellulaire d’espèces radicalaires oxygénées (ROS), l’expression d’isoformes classiques de la PKC et la phosphorylation des kinases extracellulaires régulées 1/2 (ERK 1/2); 4) Les macrophages murins traités avec la CRP démontrent une augmentation de la liaison des protéines nucléaires à la séquence AP-1 du promoteur du gène de la LPL. Ces données suggèrent que la LPL puisse représenter un nouveau facteur médiant les effets délétères de la CRP dans la vasculopathie diabétique. Dans l’ensemble nos études démontrent le rôle clé de facteurs métaboliques et inflammatoires dans la régulation vasculaire de la LPL et du LOX-1 dans le diabète. Nos données suggèrent que la LPL et le LOX-1 puissent représenter des contributeurs clé de l’athérogénèse accélérée associée au diabète chez l’humain. Mots-clés : athérosclérose, maladies cardiovasculaires, diabète de type 2, macrophage, LPL, cellules endothéliales, LOX-1, stress oxydatif, leptine, LA, CRP.

Clove and eugenol in noncytotoxic concentrations exert immunomodulatory/anti-inflammatory action on cytokine production by murine macrophages

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Evaluation of the Host Response in Various Models of Induced Periodontal Disease in Mice

Background: The aim of this study is to characterize and evaluate the host response caused by three different models of experimental periodontitis in mice.Methods: C57BL/6 wild-type female mice were distributed into six experimental groups and sacrificed at 7, 15, and 30 days after the induction of periodontal disease: 1) group C: no treatment control group; 2) group L: periodontal disease induced by ligature; 3) group G-Pg: oral gavage with Porphyromonas gingivalis (Pg); 4) group G-PgFn: oral gavage with Fusobacterium nucleatum + Pg; 5) group I-Pg: heat-killed Pg injected into the palatal mucosa between the molars; and 6) group I-V: phosphatebuffered saline injected into the palatal mucosa. The samples were used to analyze the immune-inflammatory process in the gingival tissue via descriptive histologic and real-time polymerase chain reaction analyses. The alveolar bone loss was evaluated using microcomputed tomography. The data were analyzed using the Kruskal-Wallis test, followed by a post hoc Dunn test and analysis of variance, followed by a Tukey test using a 5% significance level.Results: Only the ligature model displayed significant alveolar bone loss in the initial period (7 days), which was maintained with time. The group injected with heat-killed Pg displayed significant alveolar bone loss starting from day 15, which continued to progress with time (P < 0.05). A significant increase (P < 0.05) in the gene expression of proinflammatory cytokines (interleukin-6 and -1b) and proteins involved in osteoclastogenesis (receptor activator of nuclear factor-kB ligand and osteoprotegerin) was observed in the ligature group on day 7.Conclusion: The ligature and injection of heat-killed Pg models were the most representative of periodontal disease in humans, whereas the oral gavage models were not effective at inducing the disease under the experimental conditions.

Adjuvant therapy with sodium alendronate for the treatment of experimental periodontitis in rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos do chá mate (llex paraguariensis) na estrutura óssea de ratas na perimenopausa

Pós-graduação em Ciências Fisiológicas - FOA

Clove and eugenol in noncytotoxic concentrations exert immunomodulatory/anti-inflammatory action on cytokine production by murine macrophages

Objectives The extract and essential oil of clove (Syzygium aromaticum) are widely used because of their medicinal properties. Eugenol is the most important component of clove, showing several biological properties. Herein we have analysed the immunomodulatory/anti-inflammatory effect of clove and eugenol on cytokine production (interleukin (IL)-1 beta, IL-6 and IL-10) in vitro. Methods Macrophages were incubated with clove or eugenol (5, 10, 25, 50 or 100 mg/well) for 24 h. Concentrations that inhibited the production of cytokines were used before or after incubation with lipopolysaccharide (LPS), to verify a preventive or therapeutic effect. Culture supernatants were harvested for measurement of cytokines by enzyme-linked immunosorbent assay. Key findings Clove (100 mg/well) inhibited IL-1 beta, IL-6 and IL-10 production and exerted an efficient action either before or after LPS challenge for all cytokines. Eugenol did not affect IL-1 beta production but inhibited IL-6 and IL-10 production. The action of eugenol (50 or 100 mg/well) on IL-6 production prevented efficiently effects of LPS either before or after its addition, whereas on IL-10 production it counteracted significantly LPS action when added after LPS incubation. Conclusions Clove exerted immunomodulatory/anti-inflammatory effects by inhibiting LPS action. A possible mechanism of action probably involved the suppression of the nuclear factor-kB pathway by eugenol, since it was the major compound found in clove

Efeitos da azilsartana sobre a doença periodontal em um modelo experimental com ratos wistar

Periodontal diseases, highly prevalent disease in worldwide population, manifest primarily in two distinct entities: plaque-induced gingivitis and periodontitis. Periodontitis is a chronic inflammatory disease characterized of different levels of collagen, cementum, and alveolar bone destruction. Recent experimental studies demonstrated anti-inflammatory and antirreabsortive effect of antihypertensive agents of the angiotensin II receptor blockers class on periodontal disease. The aim of this study was to evaluate the effects of azilsartan (AZT), a potent inhibitor of the angiotensin II receptor which has minimal adverse effects on bone loss, inflammation, and the expression of matrix metallo proteinases (MMPs), receptor activator of nuclear factor kB ligand (RANKL), receptor activator of nuclear factor kB (RANK), osteoprotegerin (OPG), cyclooxygenase-2 (COX-2), and cathepsin K in periodontal tissue in a rat model of ligature-induced periodontitis. Male Wistar albino rats were randomly divided into 5 groups of 20 rats each: (1) nonligated, water; (2) ligated, water; (3) ligated, 1 mg/kg AZT; (4) ligated, 5 mg/kg AZT; and (5) ligated, 10 mg/kg AZT. All groups were treated with water or AZT for 10 days. Periodontal tissues were analyzed by morphometric exam, histopathology and immunohistochemical detection of MMP-2, MMP-9, COX-2, RANKL, RANK, OPG, and cathepsin K. Levels of IL-1b, IL-10, TNF-a, myeloperoxidase (MPO), and glutathione (GSH) were determined by ELISA. Treatment with 5 mg/kg AZT resulted in reduced MPO (p˂0.05) and IL-1b (p˂0.05) levels and increased in Il-10 levels (p˂0.05). It was observed a reduced expression of MMP-2, MMP-9, COX-2, RANK, RANKL, cathepsin K, and a increased expression of OPG in the animals subjected to experimental periodontitis and threated with AZT (5 mg/kg). Conclusions: These findings suggest an anti-inflammatory and anti-reabsortive effects of AZT on ligature-induced periodontitis in rats.

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Efeito da silibinina sobre o fator de transcrição nuclear-kB e produção de citocinas inflamatórias por células mononucleares de gestantes portadoras de pré-eclâmpsia

Pre-eclampsia (PE) is a complication of human pregnancy characterized by hypertension and proteinuria after 20 weeks of gestation. Its incidence varies from 5% to 7% of pregnancies and is a major cause of morbidity and maternal and fetal mortality. This is a multisystemic disease, with focus on vascular dysfunction and is closely related to the exacerbated activation of the immune system. In addition to increased activation of monocytes and granulocytes, there is an elevated production of proinflammatory cytokines in pregnant women with PE. The nuclear transcription factor-kB (NF-kB) is present in the cells of the immune system and is responsible for transcription of genes related to inflammation. Whereas the PE is associated with intense inflammatory response, the use of substances modulating the activity of NF-kB factor could be useful in alleviating the inflammation present in these patients. Silibinin is the main component of silymarin, a polyphenolic extract obtained from fruits and seeds of Sylibum marianum with potent hepatoprotective, anti-inflammatory and anti-fibrotic activities. The silibinin mechanism of action includes the ability to inhibit NF-kB activation and, consequently, its migration to the nucleus. The objective of this study was to assess whether silibinin modulates the activity of NF-kB and the production of inflammatory cytokines in mononuclear cells of patients with PE. We evaluated 34 pregnant women with PE, 20 normotensive pregnant women (GN) and 15 non-pregnant women (NG). Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were obtained from those groups of women and cultured in the presence or absence of silibinin (5 uM or 50 uM) and stimulated or not with lipopolysaccharide (LPS) for 18 h to obtain supernatant for determination of tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interleukin-1 (IL-1β) by enzyme immunoassay (ELISA). The cells were...(Complete abstract click electronic access below)

Determinación de la actividad de la óxido nítrico sintetasa endotelial y del factor NF-kB, en la piel del paciente con pseudoangiomatosis eruptiva : informe preliminar

La pseudoangiomatosis eruptiva se caracteriza por la aparición brusca de múltiples pápulas eritematosas, asintomáticas, rodeadas de un halo blanquecino, con remisión espontánea. Histológicamente se observa dilatación vascular con escaso infiltrado inflamatorio. Su etiología permanece incierta a pesar de ser relacionada con virus o picaduras de insectos. Basados en el compromiso vascular, el objetivo del trabajo fue investigar la actividad de la enzima endotelial oxido nítrico sintetasa (eNOS) y la expresión del factor NF-kB por inmunohistoquimica en un intento de esclarecer su patogenia. Material y métodos: Se estudiaron diez pacientes con diagnóstico clínico de pseudoangiomatosis eruptiva (PAE) que presentaron la dermatosis en forma epidémica. Se realizaron biopsias teñidas con Hematoxilina-Eosina y Tricrómico de Masson. Se efectuó estudio virológico de los pacientes Nª 4, 9 y 10 mediante determinaciones serológicas para echovirus, enterovirus, citomegalovirus, parvovirus B19 y hepatitis A, B y C. En cinco pacientes se obtuvo material para determinación de eNOS y NF-kB. Resultados: Todos los pacientes, 5 hombres y 5 mujeres presentaron pápulas eritematosas rodeadas por un halo blanquecino, especialmente en las extremidades, alrededor de las rodillas. Histológicamente mostraron vasos dilatados y células endoteliales prominentes con un infiltrado discreto perivascular. Todos los estudios serológicos fueron negativos. La actividad de eNOS fue significativamente menor comparada con la piel normal (p= 0,002) y la expresión de NF- ĸB fue fuertemente positiva en los vasos de la dermis papilar y reticular. Conclusiones: Todos los pacientes fueron afectados en verano, por lo que la picadura del mosquito debe ser considerada como un factor etiológico. La baja expresión de eNOS está relacionada con la vasodilatación y la expresión aumentada de NF-ĸB confirma que el proceso es de tipo inflamatorio.

Ibuprofen supplementation and its effects on NF-KB activation in skeletal muscle following resistance exercise

Resistance exercise triggers a subclinical inflammatory response that plays a pivotal role in skeletal muscle regeneration. Nuclear factor‐κB (NF‐κB) is a stress signalling transcription factor that regulates acute and chronic states of inflammation. The classical NF‐κB pathway regulates the early activation of post‐exercise inflammation; however there remains scope for this complex transcription factor to play a more detailed role in post‐exercise muscle recovery. Sixteen volunteers completed a bout of lower body resistance exercise with the ingestion of three 400 mg doses of ibuprofen or a placebo control. Muscle biopsy samples were obtained prior to exercise and at 0, 3 and 24 h post‐exercise and analysed for key markers of NF‐κB activity. Phosphorylated p65 protein expression and p65 inflammatory target genes were elevated immediately post‐exercise independent of the two treatments. These changes did not translate to an increase in p65 DNA binding activity. NF‐κB p50 protein expression and NF‐κB p50 binding activity were lower than pre‐exercise at 0 and 3 h post‐exercise, but were elevated at 24 h post‐exercise. These findings provide novel evidence that two distinct NF‐κB pathways are active in skeletal muscle after resistance exercise. The initial wave of activity involving p65 resembles the classical pathway and is associated with the onset of an acute inflammatory response. The second wave of NF‐κB activity comprises the p50 subunit, which has been previously shown to resolve an acute inflammatory program. The current study showed no effect of the ibuprofen treatment on markers of the NF‐κB pathway, however examination of the within group effects of the exercise protocol suggests that this pathway warrants further research.

Glia-Pinealocyte Network: The Paracrine Modulation of Melatonin Synthesis by Tumor Necrosis Factor (TNF)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

NF-kB overexpression and decreased immunoexpression of AR in the muscular layer is related to structural damages and apoptosis in cimetidine-treated rat vas deferens

Background: Cimetidine, histamine H2 receptors antagonist, has caused adverse effects on the male hormones and reproductive tract due to its antiandrogenic effect. In the testes, peritubular myoid cells and muscle vascular cells death has been associated to seminiferous tubules and testicular microvascularization damages, respectively. Either androgen or histamine H2 receptors have been detected in the mucosa and smooth muscular layer of vas deferens. Thus, the effect of cimetidine on this androgen and histamine-dependent muscular duct was morphologically evaluated.Methods: The animals from cimetidine group (CMTG; n=5) received intraperitoneal injections of 100 mg/kg b.w. of cimetidine for 50 days; the control group (CG) received saline solution. The distal portions of vas deferens were fixed in formaldehyde and embedded in paraffin. Massońs trichrome-stained sections were subjected to morphological and the following morphometrical analyzes: epithelial perimeter and area of the smooth muscular layer. TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl-transferase mediated dUTP Nick End Labeling) method, NF-kB (nuclear factor kappa B) and AR (androgen receptors) immunohistochemical detection were also carried out. The birefringent collagen of the muscular layer was quantified in picrosirius red-stained sections under polarized light. The muscular layer was also evaluated under Transmission Electron Microscopy (TEM).Results: In CMTG, the mucosa of vas deferens was intensely folded; the epithelial cells showed numerous pyknotic nuclei and the epithelial perimeter and the area of the muscular layer decreased significantly. Numerous TUNEL-labeled nuclei were found either in the epithelial cells, mainly basal cells, or in the smooth muscle cells which also showed typical features of apoptosis under TEM. While an enhanced NF-kB immunoexpression was found in the cytoplasm of muscle cells, a weak AR immunolabeling was detected in these cells. In CMTG, no significant difference was observed in the birefringent collagen content of the muscular layer in comparison to CG.Conclusions: Cimetidine induces significant damages in the epithelium; a possible antiandrogenic effect on the basal cells turnover should be considered. The cimetidine-induced muscle cells apoptosis confirms the susceptibility of these cells to this drug. The parallelism between enhanced cytoplasmic NF-kB immunolabeling in the damaged muscular tissue and muscle cell apoptosis suggests that this drug may avoid the translocation of NF-kB to the nucleus and interfere in the control of NF-kB-mediated smooth muscle cell apoptosis. The decreased immunoexpression of ARs verified in the damaged muscular tissue reinforces this possibility. © 2013 Koshimizu et al.; licensee BioMed Central Ltd.