FABP4 Dynamics in Obesity: Discrepancies in Adipose Tissue and Liver Expression Regarding Circulating Plasma Levels.

BACKGROUND FABP4 is predominantly expressed in adipose tissue, and its circulating levels are linked with obesity and a poor atherogenic profile. OBJECTIVE In patients with a wide BMI range, we analyze FABP4 expression in adipose and hepatic tissues in the settings of obesity and insulin resistance. Associations between FABP4 expression in adipose tissue and the FABP4 plasma level as well as the main adipogenic and lipolytic genes expressed in adipose tissue were also analyzed. METHODS The expression of several lipogenic, lipolytic, PPAR family and FABP family genes was analyzed by real time PCR. FABP4 protein expression in total adipose tissues and its fractions were determined by western blot. RESULTS In obesity FABP4 expression was down-regulated (at both mRNA and protein levels), with its levels mainly predicted by ATGL and inversely by the HOMA-IR index. The BMI appeared as the only determinant of the FABP4 variation in both adipose tissue depots. FABP4 plasma levels showed a significant progressive increase according to BMI but no association was detected between FABP4 circulating levels and SAT or VAT FABP4 gene expression. The gene expression of FABP1, FABP4 and FABP5 in hepatic tissue was significantly higher in tissue from the obese IR patients compared to the non-IR group. CONCLUSION The inverse pattern in FABP4 expression between adipose and hepatic tissue observed in morbid obese patients, regarding the IR context, suggests that both tissues may act in a balanced manner. These differences may help us to understand the discrepancies between circulating plasma levels and adipose tissue expression in obesity.

Estudi de la relació estructura-funció de les proteïnes CPT1

En aquest treball s’ha analitzat la relació estructura-funció dels enzims CPT1, o Carnitina palmitoïltransferasa 1, que catalitza la reacció de transesterificació dels àcids grassos de cadena llarga a acil-carnitines, per tal que puguin accedir a la matriu mitocondrial i ser oxidats. Aquest enzim es troba estrictament regulat per malonil-CoA, primer intermediari de la síntesi d’àcids grassos, establint-se així una regulació coordinada entre la formació i la degradació de grasses. S’han estudiat els tres isotips de CPT1 descrits fins al moment: CPT1A, CPT1B i CPT1C. Mitjançant l’expressió heteròloga de mutants de CPT1A de rata i CPT1B de porc en el llevat P. pastoris, s’ha estudiat l’efecte sobre la inhibició per malonil-CoA de petits canvis en la seva estructura, per tal de trobar una relació entre la seva funció enzimàtica i la disposició conformacional de la proteïna. Segons els resultats obtinguts, el residu Glu590 de CPT1A de rata estaria impedint la unió de l’inhibidor, mentre que el residu Met593 estaria afavorint aquesta unió. Els estudis amb l’enzim CPT1B de porc demostraren l’existència d’un determinant positiu per la sensibilitat al malonil-CoA en els primers 18 residus de la proteïna, i definiren la posició Glu17 com la responsable de l’alta afinitat a la carnitina i la baixa sensibilitat a la inhibició per malonil-CoA (8). Es clonà i caracteritzà la regió promotora del gen de CPT1C humana, amb la intenció d’analitzar la funcionalitat de putatius elements de resposta identificats in silico. Cap dels elements estudiats resultà ser funcional in vivo. A més, es demostrà que la manca d’activitat catalítica de la proteïna no és deguda a l’extensió C-terminal que presenta respecte els isotips A i B, tot i presentar un alt percentatge d’identitat de seqüència. S’ha amplificat una isoforma humana de CPT1C (Pubmed Acc. Num. AK299866), corresponent a la regió carboxiterminal de la proteïna, que es pretén utilitzar per obtenir el primer cristall de la part soluble d’una proteïna CPT1.     

Estudio del síndrome metabólico y de la obesidad en pacientes en hemodiálisis.

INTRODUCTION: The metabolic syndrome (MS) consists of a set of clinical and biochemical changes. It is very common among chronic hemodialysis patients, being the leading cause of death in these patients, 44% of all patients undergoing this therapy. AIMS: The aim of this study was to investigate the prevalence of MS and risk factors associated with its development, as well as the prevalence of obesity in HD patients. METHODS: This study has followed 90 patients of both sexes with chronic renal failure (CRF) who were treated with hemodialysis periodically in our unit for ten years. All patients were performed quarterly measurements of plasma albumin (A1b) and other biochemical analysis; besides, they underwent some anthropometric measurements like weight, height and body mass index (BMI). This was calculated using weight / size2 formula and grouped in BMI values according to WHO criteria. The data concerning hypertension and glucose were also considered. RESULTS: The prevalence of MS was 25% and obesity was presented as follows: 45% with type I overweight; 30.8% with type II overweight and 12 patients (2%) were obese. Being statistically significant as risk factors, BMI, overweight, triglycerides, total cholesterol, HDL cholesterol as well as hypertension and elevated glucose levels were obtained. CONCLUSIONS: The metabolic syndrome compromises the patient survival causing a high prevalence in these patients. The principal risk factors in MS are monitoring weight, BMI, triglycerides, HDL cholesterol, hypertension and diabetes.

Estudio de la albúmina sérica y del índice de masa corporal como marcadores nutricionales en pacientes en hemodiálisis.

Background: Protein calorie malnutrition as well as systemic inflammation and metabolic disorders are common among patients with chronic renal failure undergoing renal replacement therapy (haemodialysis), which contributes to its morbidity and mortality. Aims: The aims of this work was to evaluate the nutritional status of patients in a hemodialysis treatment through the assessment of biochemical parameters nutritional as albumin, and anthropometric parameters of body mass index during ten years of follow up. Methods: In this work has been followed 90 patients of both sexes with chronic kidney disease who were treated with hemodialysis regularly on our unit for ten years. All patients were conducted quarterly measurements of plasma albumin (Alb), and other biochemical determinations, and anthropometric measurements of height, weight and body mass index calculated by the formula weight/height², grouped n BMI < 23 kg/m2 and albumin levels <3.8 g/dl according to the consensus of the panel of experts of the International Society for renal Nutrition and metabolism. Results: During the 10 years all patients showed a significant decline in the biochemical parameters and the albumin, change in BMI does not presented significant changes in relation to malnutrition. Conclusions: Malnutrition in patients on dialysis is a fact patent, BMI does not correspond with the biochemical parameters were observed, for what nutritional impairment in these patients is mainly expressed by serum albumin.

Estudi de la interacció de tres complexos de Pt amb proteïnes i oligonucleòtids mitjançant ESI-MS

En aquest treball s’investiga la reactivitat de tres complexos de Pt, cisplatí, complex 1, [Pt(dmba)(aza-N1)(dmso)], complex 2, i [Pt(dmba)(N9-9AA)(PPh3)]+, complex 3; els quals presenten activitat antitumoral, amb diferents proteïnes i oligonucleòtids mitjançant espectrometria de masses (ESI-TOF MS). ). L’estudi del cisplatí, 1, droga molt coneguda i emprada avui en dia pel tractament de molts tipus de càncer, permet comparar la reactivitat dels nous complexos d’estudi, 2 i 3, els quals presenten un IC50 més baix que el cisplatí en algunes línies de cèl·lules tumorals.

Errors congènits del metabolisme (ECM).

La terminologia i el concepte d'Error Congènit del Metabolisme (ECM), van ser establerts per A. Garrod a principis de segle. Avui día sabem que estan causats per errors o mutacions en els gens. Degut a la naturalesa del nostre codi genètic, segons el qual les instruccions del DNA són traduïdes a un producte gènic, les proteïnes, que seran les encarregades d'executar-lo; les mutacions del DNA es tradueixen en proteïnes anòmales amb la corresponent...

Plasma-enhanced chemical vapor deposition of boron nitride thin films from B2H6-H2-NH3 and B2H6-N2 gas mixtures

Highly transparent and stoichiometric boron nitride (BN) films were deposited on both electrodes (anode and cathode) of a radio-frequency parallel-plate plasma reactor by the glow discharge decomposition of two gas mixtures: B2H6-H2-NH3 and B2H6-N2. The chemical, optical, and structural properties of the films, as well as their stability under long exposition to humid atmosphere, were analyzed by x-ray photoelectron, infrared, and Raman spectroscopies; scanning and transmission electron microscopies; and optical transmittance spectrophotometry. It was found that the BN films grown on the anode using the B2H6-H2-NH3 mixture were smooth, dense, adhered well to substrates, and had a textured hexagonal structure with the basal planes perpendicular to the film surface. These films were chemically stable to moisture, even after an exposition period of two years. In contrast, the films grown on the anode from the B2H6-N2 mixture showed tensile stress failure and were very unstable in the presence of moisture. However, the films grown on the cathode from B2H6-H2-NH3 gases suffered from compressive stress failure on exposure to air; whereas with B2H6-N2 gases, adherent and stable cathodic BN films were obtained with the same crystallographic texture as anodic films prepared from the B2H6-H2-NH3 mixture. These results are discussed in terms of the origin of film stress, the effects of ion bombardment on the growing films, and the surface chemical effects of hydrogen atoms present in the gas discharge.

Estudi del procés de neurodegeneració

Les anomenades malalties neurodegeneratives tenen una simptomatologia i unes manifestacions clíniques molt diferents entre elles. No obstant, totes elles convergeixen en el mateix procés final, la neurodegeneració, que es manifestarà en diferents localitzacions o tipus cel·lulars del sistema nerviós. Nosaltres, plantegem la hipòtesi de que els processos moleculars i cel·lulars subjacents a la neurodegeneració són comuns per totes elles. Després de dur a terme un procés de selecció, es decideix treballar amb la malaltia de Parkinson, la d’Alzheimer, l’Esclerosi lateral amiotròfica i l’esclerosi múltiple. Hem pogut determinar que hi ha set processos moleculars o cel·lulars que estan associats al procés de neurodegeneració i que són comuns a totes elles. Havent-les estudiat per separat s’observa que el procés de neurodegeneració consisteix en una fallada en cadena de diferents sistemes moleculars i cel·lulars que tenen com a punt d’origen l’estrès oxidatiu. A aquest estrès s’hi pot arribar de diferents maneres. Una d’elles és l’exposició excessiva a certs metalls, que provoca la pèrdua dels sistemes antioxidants cel·lulars. Degut a això, els mitocondris reben un impacte oxidatiu massa gran i comencen a fallar. El fet que aquest orgànul actuï com a tampó del calci intracel·lular en provoca la seva desregulació, alterant d’aquesta manera el senyal nerviós. En resposta a l’estrès oxidatiu i tèrmic que genera la disfunció mitocondrial, s’activen les Proteïnes de Xoc Tèrmic (HSP) que actuant de citocines i presentadores d’antígens, inicien la resposta immunològica contra les cèl·lules danyades. Paral·lelament, s’observa un increment de la permeabilitat de la barrera hematoencefàlica degut a la pèrdua de les adhesions cel·lulars estretes per l’alta presència d’espècies reactives. Com a conseqüència de l’afebliment o el trencament de la barrera hematoencefàlica, es pot produir una entrada al SNC de diferents substàncies neurotòxiques i de cèl·lules del sistema immunitàri que, en condicions normals tenen l’accés restringit. Juntament amb aquestes cèl·lules immunològiques, també s’activen les cèl·lules del sistema immunitari innat residents al cervell, la micròglia, i totes elles secreten citocines proinflamatòries que contribueixen al procés de neurodegeneració. Nosaltres presentem els mecanismes pels quals aquesta inflamació, lluny d’atenuar-se, es cronifica per l’acció de certs bucles de retroalimentació positiva. Les diferents peculiaritats de cada malaltia contribueixen en aquest procés de diferents maneres, com és el cas dels pèptids β-amilides en la malaltia d’Alzheimer, l’α-sinucleina en el Parkinson, la superòxid dismutasa (SOD) en l’esclerosi lateral amiotròfica, o l’infiltració de leucòcits al cervell degut a la resposta autoimmune de l’esclerosi múltiple.Deixant de banda aquestes diferències, si el procés és comú entre totes elles, l’estudi a fons d’aquest procés hauria de poder permetre identificar dianes tarapèutiques que siguin comunes per les quatre malalties.

Metabolic alterations and increased liver mTOR expression precede the development of autoimmune disease in a murine model of lupus erythematosus

Although metabolic syndrome (MS) and systemic lupus erythematosus (SLE) are often associated, a common link has not been identified. Using the BWF1 mouse, which develops MS and SLE, we sought a molecular connection to explain the prevalence of these two diseases in the same individuals. We determined SLE- markers (plasma anti-ds-DNA antibodies, splenic regulatory T cells (Tregs) and cytokines, proteinuria and renal histology) and MS-markers (plasma glucose, non-esterified fatty acids, triglycerides, insulin and leptin, liver triglycerides, visceral adipose tissue, liver and adipose tissue expression of 86 insulin signaling-related genes) in 8-, 16-, 24-, and 36-week old BWF1 and control New-Zealand-White female mice. Up to week 16, BWF1 mice showed MS-markers (hyperleptinemia, hyperinsulinemia, fatty liver and visceral adipose tissue) that disappeared at week 36, when plasma anti-dsDNA antibodies, lupus nephritis and a pro-autoimmune cytokine profile were detected. BWF1 mice had hyperleptinemia and high splenic Tregs till week 16, thereby pointing to leptin resistance, as confirmed by the lack of increased liver P-Tyr-STAT-3. Hyperinsulinemia was associated with a down-regulation of insulin related-genes only in adipose tissue, whereas expression of liver mammalian target of rapamicyn (mTOR) was increased. Although leptin resistance presented early in BWF1 mice can slow-down the progression of autoimmunity, our results suggest that sustained insulin stimulation of organs, such as liver and probably kidneys, facilitates the over-expression and activity of mTOR and the development of SLE.

Relevance of death receptors in nervous system: role in the pathogenesis of neurodegenerative diseases and targets for therapy

L’apoptosi és un procés fisiològic que controla el nombre de cèl·lules en organismes superiors. L’apoptosi està estrictament regulada i s’ha vist que està implicada en la patogènesi d’algunes malalties del sistema nerviós. En aquest sentit, un excés de mort cel·lular contribueix a les malalties neurodegenerati- ves, mentre que, el seu dèficit és una de les raons del desenvolupament de tumors. El punt principal de regulació del procés apoptòtic és l’activació de les caspases, cisteïna-proteases que tenen especificitat pels residus aspàrtic. Les caspases es poden activar per dos mecanismes principals: (1) alliberament de citocrom C dels mitocondris alterats al citoplasma i (2) l’activació dels receptors de la membrana anomenats receptors de mort (DR, de l’anglès death receptor). Aquests receptors s’han caracteritzat extensament en el sistema immunitari, mentre que en el sistema nerviós les seves funcions són encara desconegudes. El present article se centra en el paper dels DR en la patogènesi de malalties neurodegeneratives i suggereix el seu potencial des del punt de vista terapèutic. També es descriuen diverses molècules intracel·lulars caracteritzades per la seva habilitat en la modulació dels DR. Entre elles, presentem dues noves proteïnes – lifeguard i FAIM – que s’expressen específicament al sistema nerviós.

Plant-derived phenolics inhibit the accrual of structurally characterised protein and lipid oxidative modifications

Epidemiological data suggest that plant-derived phenolics beneficial effects include an inhibition of LDL oxidation. After applying a screening method based on 2,4-dinitrophenyl hydrazine- protein carbonyl reaction to 21 different plant-derived phenolic acids, we selected the most antioxidant ones. Their effect was assessed in 5 different oxidation systems, as well as in other model proteins. Mass-spectrometry was then used, evidencing a heterogeneous effect on the accumulation of the structurally characterized protein carbonyl glutamic and aminoadipic semialdehydes as well as for malondialdehyde-lysine in LDL apoprotein. After TOF based lipidomics, we identified the most abundant differential lipids in Cu++-incubated LDL as 1-palmitoyllysophosphatidylcholine and 1-stearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine. Most of selected phenolic compounds prevented the accumulation of those phospholipids and the cellular impairment induced by oxidized LDL. Finally, to validate these effects in vivo, we evaluated the effect of the intake of a phenolic-enriched extract in plasma protein and lipid modifications in a well-established model of atherosclerosis (diet-induced hypercholesterolemia in hamsters). This showed that a dietary supplement with a phenolic-enriched extract diminished plasma protein oxidative and lipid damage. Globally, these data show structural basis of antioxidant properties of plant-derived phenolic acids in protein oxidation that may be relevant for the health-promoting effects of its dietary intake. that a dietary supplement with a phenolic-enriched extract diminished plasma protein oxidative and lipid damage. Globally, these data show structural basis of antioxidant properties of plant-derived phenolic acids in protein oxidation that may be relevant for the health-promoting effects of its dietary intake.

Caracterizacion quimica de la vidriera del roseton del Duomo de Siena (Italia, 1288-1289)

Se han caracterizado químicamente una colección de vidrios arquitectónicos coloreados originales del rosetón del Duomo (catedral) de Siena, Italia, realizados bajo diseño del artista Duccio di Buoninsegna en 1288-89. Esta comunicación expone los resultados obtenidos mediante el empleo de microsonda electrónica de Castaing (mayoritarios) y espectrometría de masas con fuente de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS, elementos en traza) en vidrios de varios colores (incoloro, verde oscuro, verde oliva, amarillo, violeta, rosa, azul oscuro, azul celeste, rojo plaqué). Se trata de vidrios sódico-cálcicos (valores en peso alrededor del 13-14 % de Na2O, 56-64 % SiO2, 4% MgO, 9-10 % CaO, 2,5-4 K2O) de tradición por tanto mediterránea. Un resultado semejante se encontró precedentemente para vidrios realizados a lo largo del siglo XIV, cuanto menos unos 40 años después (vidriera de la iglesia del Monestir de Pedralbes, Barcelona). En general, el estado de conservación de estos vidrios es bueno, excepto por lo que se refiere a la adherencia de las grisallas al vidrio base.

Effect of sex and prior exposure to a cafeteria diet on the distribution of sex hormones between plasma and blood cells

It is generally assumed that steroid hormones are carried in the blood free and/or bound to plasma proteins. We investigated whether blood cells were also able to bind/carry sex-related hormones: estrone, estradiol, DHEA and testosterone. Wistar male and female rats were fed a cafeteria diet for 30 days, which induced overweight. The rats were fed the standard rat diet for 15 additional days to minimize the immediate effects of excess ingested energy. Controls were always kept on standard diet. After the rats were killed, their blood was used for 1) measuring plasma hormone levels, 2) determining the binding of labeled hormones to washed red blood cells (RBC), 3) incubating whole blood with labeled hormones and determining the distribution of label between plasma and packed cells, discounting the trapped plasma volume, 4) determining free plasma hormone using labeled hormones, both through membrane ultrafiltration and dextrancharcoal removal. The results were computed individually for each rat. Cells retained up to 32% estrone, and down to 10% of testosterone, with marked differences due to sex and diet (the latter only for estrogens, not for DHEA and testosterone). Sex and diet also affected the concentrations of all hormones, with no significant diet effects for estradiol and DHEA, but with considerable interaction between both factors. Binding to RBC was non-specific for all hormones. Estrogen distribution in plasma compartments was affected by sex and diet. In conclusion: a) there is a large non-specific RBC-carried compartment for estrone, estradiol, DHEA and testosterone deeply affected by sex; b) Prior exposure to a cafeteria (hyperlipidic) diet induced hormone distribution changes, affected by sex, which hint at sex-related structural differences in RBC membranes; c) We postulate that the RBC compartment may contribute to maintain free (i.e., fully active) sex hormone levels in a way similar to plasma proteins non-specific binding.

Obtencion de recubrimientos autolubricados por proyeccion termica de plasma atmosferico (APS) como alternativa a los lubricantes liquidos

La obtención de recubrimientos con bajos coeficientes de fricción, es una innovadora respuesta a la creciente demanda industrial de alternativas para los tradicionales sistemas lubricados con aceites. Para este fin, la introducción de un sólido lubricante, en una matriz con buenas propiedades mecánicas, ha de conferir al conjunto un bajo coeficiente de fricción y mejorar la resistencia al desgaste del recubrimiento, favoreciendo además, la utilización a elevadas temperaturas, en las que los lubricantes líquidos convencionales presentan limitaciones. En el Centro de Proyección Térmica (CPT) de la Universidad de Barcelona se han obtenido mediante proyección de Plasma Atmosférico (APS) recubrimientos autolubricados de Ni-Grafito y Cr2O3-CaF2, estudiando con especial interés las propiedades y el efecto que produce el grafito y el CaF2 en las matrices metálica y cerámica respectivamente. Se ha determinado en los dos casos que el desgaste originado en los recubrimientos es bajo, si bien los coeficientes de fricción varían ostensiblemente en función del sistema indicado. Los resultados obtenidos indican que el recubrimiento de Ni-Grafito posee un comportamiento idóneo capaz de competir con los tradicionales lubricantes líquidos.