Serum Amyloid P-Component Prevents Cardiac Remodeling in Hypertensive Heart Disease

The potential for serum amyloid P-component (SAP) to prevent cardiac remodeling and identify worsening diastolic dysfunction (DD) was investigated. The anti-fibrotic potential of SAP was tested in an animal model of hypertensive heart disease (spontaneously hypertensive rats treated with SAP [SHR - SAP] × 12 weeks). Biomarker analysis included a prospective study of 60 patients with asymptomatic progressive DD. Compared with vehicle-treated Wistar-Kyoto rats (WKY-V), the vehicle-treated SHRs (SHR-V) exhibited significant increases in left ventricular mass, perivascular collagen, cardiomyocyte size, and macrophage infiltration. SAP administration was associated with significantly lower left ventricular mass (p < 0.01), perivascular collagen (p < 0.01), and cardiomyocyte size (p < 0.01). Macrophage infiltration was significantly attenuated in the SHR-SAP group. Biomarker analysis showed significant decreases in SAP concentration over time in patients with progressive DD (p < 0.05). Our results indicate that SAP prevents cardiac remodeling by inhibiting recruitment of pro-fibrotic macrophages and that depleted SAP levels identify patients with advancing DD suggesting a role for SAP therapy.

Epigenetic Therapy for the Treatment of Hypertension-Induced Cardiac Hypertrophy and Fibrosis

BACKGROUND: The development of heart failure is associated with changes in the size, shape, and structure of the heart that has a negative impact on cardiac function. These pathological changes involve excessive extracellular matrix deposition within the myocardial interstitium and myocyte hypertrophy. Alterations in fibroblast phenotype and myocyte activity are associated with reprogramming of gene transcriptional profiles that likely requires epigenetic alterations in chromatin structure. The aim of our work was to investigate the potential of a currently licensed anticancer epigenetic modifier as a treatment option for cardiac diseases associated with hypertension-induced cardiac hypertrophy and fibrosis.

METHODS AND RESULTS: The effects of DNA methylation inhibition with 5-azacytidine (5-aza) were examined in a human primary fibroblast cell line and in a spontaneously hypertensive rat (SHR) model. The results from this work allude to novel in vivo antifibrotic and antihypertrophic actions of 5-aza. Administration of the DNA methylation inhibitor significantly improved several echocardiographic parameters associated with hypertrophy and diastolic dysfunction. Myocardial collagen levels and myocyte size were reduced in 5-aza-treated SHRs. These findings are supported by beneficial in vitro effects in cardiac fibroblasts. Collagen I, collagen III, and α-smooth muscle actin were reduced in a human ventricular cardiac fibroblast cell line treated with 5-aza.

CONCLUSION: These findings suggest a role for epigenetic modifications in contributing to the profibrotic and hypertrophic changes evident during disease progression. Therapeutic intervention with 5-aza demonstrated favorable effects highlighting the potential use of this epigenetic modifier as a treatment option for cardiac pathologies associated with hypertrophy and fibrosis.

Hypoxia-induced epigenetic modifications are associated with cardiac tissue fibrosis and the development of a myofibroblast-like phenotype

Ischemia caused by coronary artery disease and myocardial infarction leads to aberrant ventricular remodeling and cardiac fibrosis. This occurs partly through accumulation of gene expression changes in resident fibroblasts, resulting in an overactive fibrotic phenotype. Long-term adaptation to a hypoxic insult is likely to require significant modification of chromatin structure in order to maintain the fibrotic phenotype. Epigenetic changes may play an important role in modulating hypoxia-induced fibrosis within the heart. Therefore, the aim of the study was to investigate the potential pro-fibrotic impact of hypoxia on cardiac fibroblasts and determine whether alterations in DNA methylation could play a role in this process. This study found that within human cardiac tissue, the degree of hypoxia was associated with increased expression of collagen 1 and alpha-smooth muscle actin (ASMA). In addition, human cardiac fibroblast cells exposed to prolonged 1% hypoxia resulted in a pro-fibrotic state. These hypoxia-induced pro-fibrotic changes were associated with global DNA hypermethylation and increased expression of the DNA methyltransferase (DNMT) enzymes DNMT1 and DNMT3B. Expression of these methylating enzymes was shown to be regulated by hypoxia-inducible factor (HIF)-1α. Using siRNA to block DNMT3B expression significantly reduced collagen 1 and ASMA expression. In addition, application of the DNMT inhibitor 5-aza-2'-deoxycytidine suppressed the pro-fibrotic effects of TGFβ. Epigenetic modifications and changes in the epigenetic machinery identified in cardiac fibroblasts during prolonged hypoxia may contribute to the pro-fibrotic nature of the ischemic milieu. Targeting up-regulated expression of DNMTs in ischemic heart disease may prove to be a valuable therapeutic approach.

Statistical modelling of the rheological and mucoadhesive properties of aqueous poly(methylvinylether-co-maleic acid) networks: Redefining biomedical applications and the relationship between viscoelasticity and mucoadhesion

Poly(methylvinylether-co-maleic acid) (PMVE/MA) is commonly used as a component of pharmaceutical platforms, principally to enhance interactions with biological substrates (mucoadhesion). However, the limited knowledge on the rheological properties of this polymer and their relationships with mucoadhesion has negated the biomedical use of this polymer as a mono-component platform. This study presents a comprehensive study of the rheological properties of aqueous PMVE/MA platforms and defines their relationships with mucoadhesion using multiple regression analysis. Using dilute solution viscometry the intrinsic viscosities of un-neutralised PMVE/MA and PMVE/MA neutralised using NaOH or TEA were 22.32 ± 0.89 dL g-1, 274.80 ± 1.94 dL g-1 and 416.49 ± 2.21 dL g-1 illustrating greater polymer chain expansion following neutralisation using Triethylamine (TEA). PMVE/MA platforms exhibited shear-thinning properties. Increasing polymer concentration increased the consistencies, zero shear rate (ZSR) viscosities (determined from flow rheometry), storage and loss moduli, dynamic viscosities (defined using oscillatory analysis) and mucoadhesive properties, yet decreased the loss tangents of the neutralised polymer platforms. TEA neutralised systems possessed significantly and substantially greater consistencies, ZSR and dynamic viscosities, storage and loss moduli, mucoadhesion and lower loss tangents than their NaOH counterparts. Multiple regression analysis enabled identification of the dominant role of polymer viscoelasticity on mucoadhesion (r > 0.98). The mucoadhesive properties of PMVE/MA platforms were considerable and were greater than those of other platforms that have successfully been shown to enhance in vivo retention when applied to the oral cavity, indicating a positive role for PMVE/MA mono-component platforms for pharmaceutical and biomedical applications.

Études in vivo et in vitro sur le potentiel néphroprotecteur de plantes médicinales anti-diabétiques de la pharmacopée traditionnelle des Cris de la Baie-James

Notre équipe a identifié le thé Labrador [Rhododendron groenlandicum L. (Ericaceae)] comme une plante potentiellement antidiabétique de la pharmacopée traditionnelle des Cris de la Baie James orientale. Dans la présente étude, nous avons évalué les effets néphroprotecteurs potentiels de la plante. De la microalbuminurie et de la fibrose rénale ont été développées chez des souris alimentées avec une diète grasse (DG). Le R. groenlandicum améliore d’une façon non-significative la microalbuminurie, avec des valeurs de l’aire sous la courbe (ACR) diminuant de 0.69 à 0.53. La valeur de la fibrose rénale qui était, à l’origine, de 4.85 unités arbitraires (UA) dans des souris alimentées à la DG, a chuté à 3.27 UA après avoir reçu un traitement de R. groenlandicum. Le R. groenlandicum a réduit la stéatose rénale de presque la moitié alors que l’expression du facteur de modification Bcl-2 (Bmf) a chuté de 13.96 UA à 9.43 UA. Dans leur ensemble les résultats suggèrent que le traitement avec R. groenlandicum peut améliorer la fonction rénale altérée par DG. Dans l’étude subséquente, notre équipe a identifié 17 espèces de la forêt boréale, de la pharmacopée traditionnelle des Cris de la Baie James orientale, qui ont présenté des activités biologiques prometteuses in vitro et in vivo dans le contexte du DT2. Nous avons maintenant examiné ces 17 extraits afin d’identifier lesquels possèdent un potentiel cytoprotecteur rénale en utilisant des cellules Madin Darby Canine Kidney (MDCK) mises à l’épreuve dans un médium hypertonique. Nous concluons que plusieurs plantes antidiabétiques Cris exercent une activité de protection rénale qui pourrait être pertinente dans le contexte de la néphropathie diabétique (ND) qui affecte une proportion importante des Cris. La G. hispidula et la A. balsamea sont parmi les plantes les plus puissantes dans ce contexte et elles semblent protectrices principalement en inhibant la caspase 9 dans la voie de signalisation apoptotique mitochondriale. Finalement, nous avons utilisé une approche de fractionnement guidée par un test biologique pour identifier les fractions actives et les composés de A. balsamea avec un potentiel de protection rénale in vitro dans des cellules MDCK mises au défi avec un médium hypertonique. La fraction d’hexane (Hex) possède le potentiel le plus élevé parmi toutes les fractions de solvant contre les dommages cellulaires induits par le stress hypertonique. Dans des études précédentes, trois composés purs ont été identifiés à partir de la fraction Hex, à savoir, l’acide abiétique, l’acide déhydroabiétique et le squalène. L’acide abiétique se distinguait par son effet puissant dans le maintien de la viabilité des cellules MDCK (AnnV-/PI-) à un niveau relativement élevé (augmentation de 25.48% relative au stress hypertonique, P<0.0001), ainsi qu’une réduction significative (diminution de 20.20% par rapport au stress hypertonique, P<0.0001) de l’apoptose de stade précoce (AnnV+/PI-). L’acide abiétique peut donc servir à normaliser les préparations traditionnelles d’A. balsamea et à trouver des applications potentielles dans le traitement de la néphropathie diabétique. Les trois études ont été intrinsèquement liées les unes aux autres, par conséquent, nous avons réussi à identifier R. groenlandicum ainsi que A. balsamea comme nouvelles plantes prometteuses contre la néphropathie diabétique. Nous croyons que ces résultats profiteront à la communauté crie pour la gestion des complications diabétiques, en particulier la néphropathie diabétique. En parallèle, nos données pourraient faire avancer l'essai clinique de certaines plantes médicinales de la pharmacopée traditionnelle des Cris de la Baie James orientale du Canada.

Medidas organizativas y educativas para facilitar la inclusión de estudiantes con trastorno del espectro autista en la universidad

La inclusión de las personas con necesidades específicas de apoyo educativo, relacionadas con los trastornos del espectro autista (TEA), en los centros educativos, se define bajo los principios de integración curricular, realizada sobre el mismo espacio regular. En la universidad existe actualmente un importante desarrollo normativo en base a la orientación psicopedagógica que trata de responder a la equidad de la educación de las personas con discapacidad, que acceden a realizar sus estudios de grado. Desde esta perspectiva, es necesario establecer los criterios básicos y las orientaciones educativas sobre los cuales ha de apoyarse el diseño de programas en el ámbito universitario. Esta investigación trata precisamente de responder a esta cuestión, con el objetivo principal de exponer las variables predictivas más significativas que faciliten las bases de dichos programas, así como establecer las pautas de intervención psicopedagógica correspondientes. En efecto, los resultados, hallados mediante un análisis de regresión lineal por pasos facilita la deducción de conclusiones acerca de la elaboración de un programa general de intervención, que luego tendría necesariamente que adaptarse a las necesidades particulares de cada situación.