Prevalence of Trypanosoma lewisi in Rattus norvegicus from Belo Horizonte, State of Minas Gerais, Brazil

From April 1984 to March 1985, a Trypanosoma lewisi prevalence of 21.7% was found in 429 Rattus norvegicus trapped in Belo Horizonte, State of Minas Gerais, Brazil. The infection rates were higher in male and young rats and could be attributed to ecological and behavioral factors. T. lewisi was observed in rats measuring between 60 and 250 mm. Data about monthly T. lewisi infections throughout the year are presented for the first time in Brazil, with the highest prevalences observed in the warm-rainy season (October to March).

Hypoxie-ischémie cérébrale néonatale : rôle de la voie de JNK et implication de l'autophagie dans la mort neuronale

Résumé : Malgré les immenses progrès réalisés depuis plusieurs années en médecine obstétricale ainsi qu'en réanimation néonatale et en recherche expérimentale, l'asphyxie périnatale, une situation de manque d'oxygène autour du moment de la naissance, reste une cause majeure de mortalité et de morbidité neurologique à long terme chez l'enfant (retard mental, paralysie cérébrale, épilepsie, problèmes d'apprentissages) sans toutefois de traitement pharmacologique réel. La nécessité de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les complications de l'asphyxie périnatale est donc aujourd'hui encore essentielle. Le but général de ce travail est l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques impliquées dans des mécanismes moléculaires pathologiques induits par l'hypoxie-ischémie (HI) dans le cerveau immature. Pour cela, le modèle d'asphyxie périnatale (proche du terme) le plus reconnu chez le rongeur a été développé (modèle de Rice et Vannucci). Il consiste en la ligature permanente d'une artère carotide commune (ischémie) chez le raton de 7 jours combinée à une période d'hypoxie à 8% d'oxygène. Il permet ainsi d'étudier les lésions de type hypoxique-ischémique dans différentes régions cérébrales dont le cortex, l'hippocampe, le striatum et le thalamus. La première partie de ce travail a abordé le rôle de deux voies de MAPK, JNK et p38, après HI néonatale chez le raton à l'aide de peptides inhibiteurs. Tout d'abord, nous avons démontré que D-JNKI1, un peptide inhibiteur de la voie de JNK présentant de fortes propriétés neuroprotectrices dans des modèles d'ischémie cérébrale adulte ainsi que chez le jeune raton, peut intervenir sur différentes voies de mort dont l'activation des calpaïnes (marqueur de la nécrose précoce), l'activation de la caspase-3 (marqueur de l'apoptose) et l'expression de LC3-II (marqueur de macroautophagie). Malgré ces effets positifs le traitement au D-JNKI1 ne modifie pas l'étendue de la lésion cérébrale. L'action limitée de D-JNKI1 peut s'expliquer par une implication modérée des JNKs (faiblement activées et principalement l'isotype JNK3) après HI néonatale sévère. Au contraire, l'inhibition de la voie de nNOS/p38 par le peptide DTAT-GESV permet une augmentation de 20% du volume du tissu sain à court et long terme. Le second projet a étudié les effets de l'HI néonatale sur l'autophagie neuronale. En effet, l'autophagie est un processus catabolique essentiel au bien-être de la cellule. Le type principal d'autophagie (« macroautophagie » , que nous appellerons par la suite « autophagie ») consiste en la séquestration d'éléments à dégrader (protéines ou organelles déficients) dans un compartiment spécialisé, l'autophagosome, qui fusionne avec un lysosome pour former un autolysosome où le contenu est dégradé par les hydrolases lysosomales. Depuis peu, l'excès ou la dérégulation de l'autoptiagie a pu être impliqué dans la mort cellulaire en certaines conditions de stress. Ce travail démontre que l'HI néonatale chez le raton active fortement le flux autophagique, c'est-à-dire augmente la formation des autophagosomes et des autolysosomes, dans les neurones en souffrance. De plus, la relation entre l'autophagie et l'apoptose varie selon la région cérébrale. En effet, alors que dans le cortex les neurones en voie de mort présentent des caractéristiques mixtes apoptotiques et autophagiques, ceux du CA3 sont essentiellement autophagiques et ceux du CA1 sont principalement apoptotiques. L'induction de l'autophagie après HI néonatale semble donc participer à la mort neuronale soit par l'enclenchement de l'apoptose soit comme mécanisme de mort en soi. Afin de comprendre la relation pouvant exister entre autophagie et apoptase un troisième projet a été réalisé sur des cultures primaires de neurones corticaux exposés à un stimulus apoptotique classique, la staurosporine (STS). Nous avons démontré que l'apoptose induite par la STS était précédée et accompagnée par une forte activation du flux autophagique neuronal. L'inhibition de l'autophagie de manière pharmacologique (3-MA) ou plus spécifiquement par ARNs d'interférence dirigés contre deux protéines autophagiques importantes (Atg7 et Atg5) a permis de mettre en évidence des rôles multiples de l'autophagie dans la mort neuronale. En effet, l'autophagie prend non seulement part à une voie de mort parallèle à l'apoptose pouvant être impliquée dans l'activation des calpaïnes, mais est également partiellement responsable de l'induction des voies apoptotiques (activation de la caspase-3 et translocation nucléaire d'AIF). En conclusion, ce travail a montré que l'inhibition de JNK par D-JNKI1 n'est pas un outil neuroprotecteur efficace pour diminuer la mort neuronale provoquée par l'asphyxie périnatalé sévère, et met en lumière deux autres voies thérapeutiques beaucoup plus prometteuses, l'inhibition de nNOS/p38 ou de l'autophagie. ABSTRACT : Despite enormous progress over the last«decades in obstetrical and neonatal medicine and experimental research, perinatal asphyxia, a situation of lack of oxygen around the time of the birth, remains a major cause of mortality and long term neurological morbidity in children (mental retardation, cerebral palsy, epilepsy, learning difficulties) without any effective treatment. It is therefore essential to develop new therapeutic strategies for the complications of perinatal asphyxia. The overall aim of this work was to identify new therapeutic targets involved in pathological molecular mechanisms induced by hypoxia-ischemia (HI) in the immature brain. For this purpose, the most relevant model of perinatal asphyxia (near term) in rodents has been developed (model of Rice and Vannucci). It consists in the permanent ligation of one common carotid artery (ischemia) in the 7-day-old rat combined with a period of hypoxia at 8% oxygen. This model allows the study of the hypoxic-ischemic lesion in different brain regions including the cortex, hippocampus, striatum and thalamus. The first part of this work addressed the role of two MAPK pathways (JNK and p38) after rat neonatal HI using inhibitory peptides. First, we demonstrated that D-JNKI1, a JNK peptide inhibitor presenting strong neuroprotective properties in models of cerebral ischemia in adult and young rats, could affect different cell death mechanisms including the activation of calpain (a marker of necrosis) and caspase-3 (a marker of apoptosis), and the expression of LC3-II (a marker of macroautophagy). Despite these positive effects, D-JNKI1 did not modify the extent of brain damage. The limited action of D-JNKI1 can be explained by the fact that JNKs were only moderately involved (weakly activated and principally the JNK3 isotype) after severe neonatal HI. In contrast, inhibition of nNOS/p38 by the peptide D-TAT-GESV increased the surviving tissue volume by around 20% at short and long term. The second project investigated the effects of neonatal HI on neuronal autophagy. Indeed, autophagy is a catabolic process essential to the well-being of the cell. The principal type of autophagy ("macroautophagy", that we shall henceforth call "autophagy") involves the sequestration of elements to be degraded (deficient proteins or organelles) in a specialized compartment, the autophagosome, which fuses with a lysosome to form an autolysosome where the content is degraded by lysosomal hydrolases. Recently, an excess or deregulation of autophagy has been implicated in cell death in some stress conditions. The present study demonstrated that rat neonatal HI highly enhanced autophagic flux, i.e. increased autophagosome and autolysosome formation, in stressed neurons. Moreover, the relationship between autophagy and apoptosis varies according to the brain region. Indeed, whereas dying neurons in the cortex exhibited mixed features of apoptosis and autophagy, those in CA3 were primarily autophagíc and those in CA1 were mainly apoptotic. The induction of autophagy after neonatal HI seems to participate in neuronal death either by triggering apoptosis or as a death mechanism per se. To understand the relationships that may exist between autophagy and apoptosis, a third project has been conducted using primary cortical neuronal cultures exposed to a classical apoptotic stimulus, staurosporine (STS). We demonstrated that STS-induced apoptosis was preceded and accompanied by a strong activation of neuronal autophagic flux. Inhibition of autophagy pharmacologically (3-MA) or more specifically by RNA interference directed against two important autophagic proteins (Atg7 and AtgS) showed multiple roles of autophagy in neuronal death. Indeed, autophagy was not only involved in a death pathway parallel to apoptosis possibly involved in the activation of calpains, but was also partially responsible for the induction of apoptotic pathways (caspase-3 activation and AIF nuclear translocation). In conclusion, this study showed that JNK inhibition by D-JNKI1 is not an effective neuroprotective tool for decreasing neuronal death following severe perinatal asphyxia, but highlighted two more promising therapeutic approaches, inhibition of the nNOSlp38 pathway or of autophagy.

Oxygen consumption in collagenase-liberated rat adipocytes in relation to cell size and age.

Oxygen consumption of collagenase-liberated rat adipocytes was measured by two different techniques: a microspectrophotometric method using hemoglobin as indicator of respiration and a technique using the oxygen electrode. These two completely different techniques gave similar values for oxygen consumption. With the spectrophotometric method, the oxygen consumption of single fat cells was determined. A close positive correlation (r = greater than 0.90) between oxygen consumption and fat cell size was observed in each tissue examined. With the oxygen electrode technique, oxygen consumption of adipocyte suspensions from young (40 days, 180 g) and old (90 days, 480 g) rats was examined. Fat cells of the suspensions were separated into classes of different size by a flotation technique. A significant positive correlation between fat cell size and oxygen consumption was observed in both young (r = 0.88) and old (r = 0.95) rats. However, the slope was much steeper in young rats. At a cell weight of 0.1 microgram the oxygen consumption was 0.364 and 0.086 microL O2/10(6) cells/min-1 in young and old rats, respectively. In the literature, a number of separate metabolic pathways have been found to be related positively to fat cell size and negatively to age. We conclude that these scattered metabolic observations are in agreement with integrated data on energy expenditure as evaluated from oxygen consumption. Estimations of the energy expenditure of adipose tissue indicates that this tissue is responsible for about 1% and 0.5% of the total energy expenditure in young and old rats, respectively.

Excitotoxicity-induced endocytosis confers drug targeting in cerebral ischemia.

OBJECTIVE: Targeting neuroprotectants specifically to the cells that need them is a major goal in biomedical research. Many peptidic protectants contain an active sequence linked to a carrier such as the transactivator of transcription (TAT) transduction sequence, and here we test the hypothesis that TAT-linked peptides are selectively endocytosed into neurons stressed by excitotoxicity and focal cerebral ischemia. METHODS: In vivo experiments involved intracerebroventricular injection of TAT peptides or conventional tracers (peroxidase, fluorescein isothiocyanate-dextran) in young rats exposed to occlusion of the middle cerebral artery at postnatal day 12. Cellular mechanisms of uptake were analyzed in dissociated cortical neuronal cultures. RESULTS: In both models, all tracers were taken up selectively into stressed neurons by endocytosis. In the in vivo model, this was neuron specific and limited to the ischemic area, where the neurons displayed enhanced immunolabeling for early endosomal antigen-1 and clathrin. The highly efficient uptake of TAT peptides occurred by the same selective mechanism as for conventional tracers. All tracers were targeted to the nucleus and cytoplasm of neurons that appeared viable, although ultimately destined to die. In dissociated cortical neuronal cultures, an excitotoxic dose of N-methyl-D-aspartate induced a similar endocytosis. It was 100 times more efficient with TAT peptides than with dextran, because the former bound to heparan sulfate proteoglycans at the cell surface, but it depended on dynamin and clathrin in both cases. INTERPRETATION: Excitotoxicity-induced endocytosis is the main entry route for protective TAT peptides and targets selectively the neurons that need to be protected.

Limited role of the c-Jun N-terminal kinase pathway in a neonatal rat model of cerebral hypoxia-ischemia

D-JNKI1, a cell-permeable peptide inhibitor of the c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathway, has been shown to be a powerful neuroprotective agent after focal cerebral ischemia in adult mice and young rats. We have investigated the potential neuroprotective effect of D-JNKI1 and the involvement of the JNK pathway in a neonatal rat model of cerebral hypoxia-ischemia. Seven-day-old rats underwent a permanent ligation of the right common carotid artery followed by 2h of hypoxia (8% oxygen). Treatment with D-JNKI1 (0.3mg/kg intraperitoneally) significantly reduced early calpain activation, late caspase-3 activation and, in the thalamus, autophagosome formation, indicating an involvement of JNK in different types of cell death: necrotic, apoptotic and autophagic. However the size of the lesion was unchanged. Further analysis showed that neonatal hypoxia-ischemia induced an immediate decrease in JNK phosphorylation (reflecting mainly P-JNK1) followed by a slow progressive increase (including P-JNK3 54kDa), whereas c-jun and c-fos expression were both strongly activated immediately after hypoxia-ischemia. In conclusion, unlike in adult ischemic models, JNK is only moderately activated after severe cerebral hypoxia-ischemia in neonatal rats and the observed positive effects of D-JNKI1 are insufficient to give neuroprotection. Thus, for perinatal asphyxia, D-JNKI1 can only be considered in association with other therapies.

A diet enriched with cocoa prevents IgE synthesis in a rat allergy model

Previous studies in young rats reported the impact of cocoa intake on healthy immune status and allow suggesting it may have a role in the prevention of some immune-mediated diseases. The aim of this study was to ascertain the effect of a cocoa diet in a model of allergy in young rats. Three-week-old Brown Norway rats were immunized by i.p. injection of ovalbumin (OVA) with alum as adjuvant and Bordetella pertussis toxin. During the next 4 weeks rats received either a cocoa diet (containing 0.2% polyphenols, w/w) or a standard diet. Animals fed a standard diet showed high concentrations of anti-OVA IgG1, IgG2a, IgG2b and high anti-OVA IgE titres, which is the antibody involved in allergic response. In contrast, animals fed a cocoa diet showed significantly lower concentrations of anti-OVA IgG1 and IgG2a antibodies. Interestingly, the cocoa diet prevented anti-OVA IgE synthesis and decreased total serum IgE concentration. Analysis of cytokine production in lymph node cells at the end of the study revealed that, in this compartment, the cocoa diet decreased the tumor necrosis factor (TNF) - alpha and the interleukin (IL) -10 secretion but not IL-4 production. In conclusion, a cocoa-enriched diet in young rats produces an immunomodulatory effect that prevents anti-allergen IgE synthesis, suggesting a potential role for cocoa flavonoids in the prevention or treatment of allergic diseases.

Distribution of biglycan and decorin in rat dental tissue

Biglycan and decorin are small leucine-rich proteoglycans that play several biological and structural roles in different tissues and organs. Several reports have indicated that biglycan participates in odontoblast and ameloblast differentiation and in the calcification process. In the present study we show that the expression of biglycan changes from within the ameloblasts and odontoblasts to the extracellular space according to the stage of animal development. In predentin and in the pulp space, however, biglycan was continually expressed throughout the period of investigation. In contrast, decorin was absent in odontoblasts and in ameloblasts and was exclusively expressed in predentin throughout the period of observation. In young rats, however, decorin was expressed in the extracellular spaces of the pulp, where it was concentrated mainly in the peripheral pulp.

Prolactin induces adrenal hypertrophy

Although adrenocorticotropic hormone is generally considered to play a major role in the regulation of adrenal glucocorticoid secretion, several reports have suggested that other pituitary hormones (e.g., prolactin) also play a significant role in the regulation of adrenal function. The aim of the present study was to measure the adrenocortical cell area and to determine the effects of the transition from the prepubertal to the postpubertal period on the hyperprolactinemic state induced by domperidone (4.0 mg kg-1 day-1, sc). In hyperprolactinemic adult and young rats, the adrenals were heavier, as determined at necropsy, than in the respective controls: adults (30 days: 0.16 ± 0.008 and 0.11 ± 0.007; 46 days: 0.17 ± 0.006 and 0.12 ± 0.008, and 61 days: 0.17 ± 0.008 and 0.10 ± 0.004 mg for treated and control animals, respectively; P < 0.05), and young rats (30 days: 0.19 ± 0.003 and 0.16 ± 0.007, and 60 days: 0.16 ± 0.006 and 0.13 ± 0.009 mg; P < 0.05). We selected randomly a circular area in which we counted the nuclei of adrenocortical cells. The area of zona fasciculata cells was increased in hyperprolactinemic adult and young rats compared to controls: adults: (61 days: 524.90 ± 47.85 and 244.84 ± 9.03 µm² for treated and control animals, respectively; P < 0.05), and young rats: (15 days: 462.30 ± 16.24 and 414.28 ± 18.19; 60 days: 640.51 ± 12.91 and 480.24 ± 22.79 µm²; P < 0.05). Based on these data we conclude that the increase in adrenal weight observed in the hyperprolactinemic animals may be due to prolactin-induced adrenocortical cell hypertrophy.

Modulation de l’expression du transporteur vésiculaire du glutamate : implication dans la plasticité des neurones dopaminergiques

De nombreuses études ont établi que la majorité des neurones libèrent plus qu’une substance chimique. Il est bien connu que les neurones peuvent co-exprimer et co-libérer des neuropeptides en plus de leur neurotransmetteur, mais des évidences de la co-libération de deux petits neurotransmetteurs à action rapide se sont accumulées récemment. Des enregistrements électrophysiologiques ont aussi montré que des neurones sérotoninergiques et dopaminergiques isolés peuvent libérer du glutamate quand ils sont placés en culture. De plus, la présence de glutamate et de glutaminase a été détectée dans des neurones sérotoninergiques, dopaminergiques et noradrénergiques par immunomarquage sur des tranches de cerveau. Malheureusement, en considérant le rôle métabolique du glutamate, sa détection immunologique n’est pas suffisante pour assurer le phénotype glutamatergique d’un neurone. Récemment, la découverte de trois transporteurs vésiculaires du glutamate (VGLUT1-3) a grandement facilité l’identification des neurones glutamatergiques. Ces transporteurs sont nécessaires pour la libération de glutamate et constituent les premiers marqueurs morphologiques du phénotype glutamatergique. Il a été démontré que des neurones noradrénergiques expriment VGLUT2 et que des neurones sérotoninergiques expriment VGLUT3. Mais aucune évidence d’expression d’un des sous-types de VGLUT n’a été reportée pour les neurones dopaminergiques. Le but de notre travail était d’identifier quel sous-type de VGLUT est exprimé par les neurones dopaminergiques mésencéphaliques, et de déterminer si le phénotype glutamatergique de ces neurones peut être modulé dans des conditions particulières. Premièrement, nous avons utilisé des microcultures pour isoler les neurones dopaminergiques et des doubles marquages immunocytochimiques pour observer l’expression de VGLUT dans les neurones positifs pour la tyrosine hydroxylase (TH). Nous avons montré que la majorité (80%) des neurones TH+ isolés exprime spécifiquement VGLUT2. Cette expression est précoce au cours du développement in vitro et limitée aux projections axonales des neurones dopaminergiques. Toutefois, cette forte expression in vitro contraste avec la non-détection de ce transporteur dans les rats adultes in vivo. Nous avons décidé ensuite de regarder si l’expression de VGLUT2 pouvait être régulée pendant le développement cérébral de jeunes rats et sous des conditions traumatiques, par double hybridation in situ. Entre 14 et 16 jours embryonnaires, les marquages de VGLUT2 et de TH montraient une superposition significative qui n’était pas retrouvée à des stades ultérieurs. Dans le mésencéphale de jeunes rats postnataux, nous avons détecté l’ARNm de VGLUT2 dans environs 1-2% des neurones exprimant l’ARNm de TH dans la substance noire et l’aire tegmentaire ventrale (ATV). Pour explorer la régulation de l’expression de VGLUT2 dans des conditions traumatiques, nous avons utilisé la 6-hydroxydopamine (6-OHDA) pour léser les neurones dopaminergiques dans les jeunes rats. Dix jours après la chirurgie, nous avons trouvé que 27% des neurones dopaminergiques survivants dans l’ATV exprimaient l’ARNm de VGLUT2 dans les rats 6-OHDA. Finalement, nous avons observé la colocalisation de la protéine VGLUT2 dans les terminaisons TH positives par microscopie électronique. Dans les rats normaux, la protéine VGLUT2 est retrouvée dans 28% des terminaisons axonales TH dans le noyau accumbens. Dans les rats lésés à la 6-OHDA, nous avons observé une diminution considérable des terminaisons TH positives, et une augmentation dans la proportion (37%) des terminaisons dopaminergiques présentant du VGLUT2. Nos résultats suggèrent que le phénotype glutamatergique des neurones dopaminergiques est régulé au cours du développement, peut être réactivé dans des états pathologiques, et que ces neurones peuvent libérer du glutamate dans conditions spécifiques.

Modèles de dysfonction érectile chez le rat

Des modèles de dysfonction érectile (DE) ont été développés et étudiés chez le rat. Cependant, peu de choses sont connues dans certains modèles présentant des facteurs de risque de la DE, en l’occurrence le rat soumis à une diète riche en glucose, le rat avec une restriction de croissance intra-utérine (RCIU) et le rat avec l’infusion continue de l’angiotensine (Ang) II en ce qui concerne l’évaluation de la fonction érectile in vivo. C’est ainsi que nous nous sommes proposés cette étude. La fonction érectile a été mesurée par la stimulation électrique du nerf caverneux à des cohortes de rats mâles Sprague-Dawley de différents âges comme suit: 1) des rats jeunes de 12 semaines d’âge, adultes reproducteurs à la retraite d’environ 30 semaines d’âge et des rats de 27 et 29 semaines soumis à une diète riche en glucose par l’eau de breuvage (10%) à court (1 semaine), moyen (6 semaines) et long (12 ou 13 semaines) termes; 2) des rats jeunes âgés de 12 semaines recevant une infusion soit de l’Ang II (200ng/kg/min) soit de la saline par mini-pompes osmotiques sous-cutanées pendant 1 et 2 semaines; et 3) des rats adultes âgés de 36 semaines avec une RCIU. La fonction érectile a été représentée par des courbes de variations de pression intracaverneuse (PIC) et d’aire sous la courbe (ASC) normalisées avec la pression artérielle moyenne (PAM) en réponse à la stimulation nerveuse à différents volts. À la fin des expériences, les animaux ont été sacrifiés, le sang recueilli pour le dosage de la glycémie et de l’insulinémie; le pénis, l’aorte thoracique et le cœur prélevés à des fins d’analyses protéique et histologique. La diète riche en glucose à court terme a eu un effet néfaste sur la fonction érectile chez le jeune rat mais bénéfique chez le rat adulte reproducteur; de même que pour les études à long terme, la diète riche en glucose a amélioré ou renversé la DE associée au vieillissement. Les rats avec RCIU ont exhibé une baisse très significative de la fonction érectile. Ces détériorations ou améliorations de la fonction érectile avec le glucose ou dans la RCIU ont été principalement associées à des modifications de l’expression de l’Akt, en plus d’une augmentation de l’insuline sérique dans les groupes avec le glucose. L’Ang II a entraîné une baisse de la fonction érectile, statistiquement très significative après 1 semaine et maintenue après 2 semaines de traitement, sans causer des changements morphologiques au cœur et à l’aorte thoracique. En conclusion : l’atteinte du système érectile se fait précocement dans les complications cardiovasculaires liées à l’activation du SRA, l’implication de l’Akt dans la modulation de la fonction érectile dépend de type de vieillissement et de la diète, le RCIU est un facteur de risque pour la DE.

Données nouvelles sur l’innervation à dopamine du striatum et son co-phénotype glutamatergique

Une sous-population des neurones à dopamine (DA) du mésencéphale ventral du rat et de la souris étant connue pour exprimer l'ARN messager du transporteur vésiculaire 2 du glutamate (VGLUT2), nous avons eu recours à l'immunocytochimie en microscopie électronique, après simple ou double marquage de l'enzyme de synthèse tyrosine hydroxylase (TH) et de VGLUT2, pour déterminer la présence de l'une et/ou l'autre protéine dans les terminaisons (varicosités) axonales de ces neurones et caractériser leur morphologie ultrastructurale dans diverses conditions expérimentales. Dans un premier temps, des rats jeunes (P15) ou adultes (P90), ainsi que des rats des deux âges soumis à l'administration intraventriculaire cérébrale de la cytotoxine 6-hydroxydopamine (6-OHDA) dans les jours suivant la naissance, ont été examinés, afin d'étayer l'hypothèse d'un rôle de VGLUT2 au sein des neurones DA, au cours du développement normal ou pathologique de ces neurones. Chez le jeune rat, ces études ont montré: i) la présence de VGLUT2 dans une fraction importante des varicosités axonales TH immunoréactives du coeur du noyau accumbens ainsi que du néostriatum; ii) une augmentation de la proportion de ces terminaisons doublement marquées dans le noyau accumbens par suite de la lésion 6-OHDA néonatale; iii) le double marquage fréquent des varicosités axonales appartenant à l'innervation DA aberrante (néoinnervation), qui se développe dans la substance noire, par suite de la lésion 6-OHDA néonatale. Des différences significatives ont aussi été notées quant à la dimension des terminaisons axonales marquées pour la TH seulement, VGLUT2 seulement ou TH et VGLUT2. Enfin, à cet âge (P15), toutes les terminaisons doublement marquées sont apparues dotées d'une spécialisation membranaire synaptique, contrairement aux terminaisons marquées pour la TH ou pour VGLUT2 seulement. Dans un deuxième temps, nous avons voulu déterminer le devenir du double phénotype chez le rat adulte (P90) soumis ou non à la lésion 6-OHDA néonatale. Contrairement aux observations recueillies chez le jeune rat, nous avons alors constaté: i) l'absence complète de terminaisons doublement marquées dans le coeur du noyau accumbens et le néostriatum d'animaux intacts, de même que dans les restes de la substance noire des animaux 6-OHDA lésés; ii) une très forte baisse de leurnombre dans le coeur du noyau accumbens des animaux 6-OHDA lésés. Ces observations, suggérant une régression du double phénotype TH/VGLUT2 avec l'âge, sont venues renforcer l'hypothèse d'un rôle particulier d'une co-libération de glutamate par les neurones mésencéphaliques DA au cours du développement. Dans ces conditions, il est apparu des plus intéressants d'examiner l'innervation DA méso-striatale chez deux lignées de souris dont le gène Vglut2 avait été sélectivement invalidé dans les neurones DA du cerveau, ainsi que leurs témoins et des souris sauvages. D'autant que malgré l'utilisation croissante de la souris en neurobiologie, cette innervation DA n'avait jamais fait l'objet d’une caractérisation systématique en microscopie électronique. En raison de possibles différences entre le coeur et la coque du noyau accumbens, l'étude a donc porté sur les deux parties de ce noyau ainsi que le néostriatum et des souris jeunes (P15) et adultes (P70-90) de chaque lignée, préparées pour l'immunocytochimie de la TH, mais aussi pour le double marquage TH et VGLUT2, selon le protocole précédemment utilisé chez le rat. Les résultats ont surpris. Aux deux âges et quel que soit le génotype, les terminaisons axonales TH immunoréactives des trois régions sont apparues comparables quant à leur taille, leur contenu vésiculaire, le pourcentage contenant une mitochondrie et une très faible incidence synaptique (5% des varicosités, en moyenne). Ainsi, chez la souris, la régression du double phénotype pourrait être encore plus précoce que chez le rat, à moins que les deux protéines ne soient très tôt ségréguées dans des varicosités axonales distinctes des mêmes neurones DA. Ces données renforcent aussi l’hypothèse d’une transmission diffuse (volumique) et d’un niveau ambiant de DA comme élément déterminant du fonctionnement du système mésostriatal DA chez la souris comme chez le rat.

Age-related changes in cerebellar phosphatase-1 reduce Na,K-ATPase activity

We evaluated whether changes in protein content and activity of PP-1 and PP-2A were the mechanism underneath the basal age-related reduction in alpha(2/3)-Na,K-ATPase activity in rats cerebella and whether this occurred through the cyclic GMP-PKG pathway. PP1 activity, but not its expression, increased with age, whereas PP-2 was not changed. The activity Of ot2/3-Na,K-ATPase varied with age. and there was a negative association between the PP-1 and alpha(2/3)-Na,K-ATPase activities. In young rats, the inhibition of PP-1 and PP-2A by okadaic acid (OA) increased in a dose-dependent manner alpha(1)- and alpha(2/3)-Na,K-ATPase, but had no effect on Mg-ATPase activity. A direct stimulation of PKG with 8-Br-cyclic GMP did not surmount the effect of OA. This analogue of cyclic GMP inhibited PP-1 activity only, indicating that at least part of the increase in alpha(1)- and alpha(2/3)-Na,K-ATPase activity induced by OA was mediated by the cyclic GMP-PKG-PP-1 cascade. Taking into account that PP1 inhibition increased alpha(2/3)-Na,K-ATPase activity, we propose that an age-related increase in PP-1 activity due to a decrease in cyclic GMP-PKG modulation plays a role for the age-related reduction of alpha(2/3)-Na,K-ATPase activity in rat cerebellum. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Mitochondrial energy metabolism in neurodegeneration associated with methylmalonic acidemia

Methylmalonic acidemia is one of the most prevalent inherited metabolic disorders involving neurological deficits. In vitro experiments, animal model studies and tissue analyses from human patients suggest extensive impairment of mitochondrial energy metabolism in this disease. This review summarizes changes in mitochondrial energy metabolism occurring in methylmalonic acidemia, focusing mainly on the effects of accumulated methylmalonic acid, and gives an overview of the results found in different experimental models. Overall, experiments to date suggest that mitochondrial impairment in this disease occurs through a combination of the inhibition of specific enzymes and transporters, limitation in the availability of substrates for mitochondrial metabolic pathways and oxidative damage.

Efeito do consumo de farinha de linhaça (Linum usitatissimum) no crescimento de ratos Wistar e relação com a digestibilidade de globulinas e fatores antinutricionais protéicos

Linseed is an important oilseed consumed raw as nutritional supplement, that although represents a rich source of nutrients, its nutritional value could be impaired due to the presence of antinutritional factors. In this study, protein fractions from raw linseed flour were extracted and isolated being obtained 12% of albumins, 82% of globulins, 5% of glutelins and 1% of prolamins. These proteins were visualized by SDS-PAGE and albumins showed low molecular mass protein bands around 21 kDa and minor bands, similar to that of trypsin inhibitor; Globulins presented protein bands with high molecular masses, which possibly are constituents of multimeric proteins, such as legumins. After determination of the centesimal composition of raw linseed, it was used as exclusive protein source for young rats to evaluate its effect on animal growth. The results showed negative effects on rat growth (weight gain 73% less than the control group) and reduction of intestinal villus (35%), that could be related with in vitro and in vivo globulin digestibility and proteinaceous antinutritional factors (mammalian digestive enzymes inhibitors and lectins) in albumin fraction. Native globulins showed, by SDS-PAGE, low susceptibility in vitro to trypsin and chymotrypsin, however presented high degradation by pancreatin. Thermal treatment of globulins for 5 and 15 minutes at 100ºC improved considerably its digestibility by trypsin and pancreatin. Globulins presented 93.2% in vivo digestibility, similar to the control protein. Albumin fraction had high trypsin inhibition activity (100%) and chymotrypsin inhibition of 28.3%; haemagglutinating activity was not detected. The results of this study indicate the negative action of trypsin inhibitors on animal growth, but can not be discarded its combined action with other antinutritional factors, which could compromise the raw linseed utilization as an alternative food

Efeito de diferentes doses de ácido retinoico sobre a resistência óssea de ratos jovens

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da suplementação de diferentes doses de todo-trans ácido retinóico sobre a resistência óssea, por meio de ensaio biomecânico de flexão, em tíbia de ratos jovens. MÉTODOS: Foram estudados 58 ratos jovens, com quatro diferentes doses de vitamina A em suas dietas, sendo divididos em 4 grupos: grupo-controle (n=15), sem acréscimo de todo-trans ácido retinoico; grupo com acréscimo de 0,3mg de todo-trans ácido retinoico por kg de ração (n=13); grupo com 10mg de todo-trans ácido retinoico por kg de ração (n=15); e grupo com 50mg de todo-trans ácido retinoico por kg de ração (n=15). O estudo durou 30 dias. Após o sacrifício dos animais, suas patas esquerdas foram congeladas, dissecadas e as tíbias submetidas ao ensaio de flexão. Foram avaliados a carga máxima e o coeficiente de rigidez. Foi aplicada análise de variância one-way. O nível de significância estatístico adotado foi p<0,05. RESULTADOS: Os valores médios de carga máxima (em Newton) foram: grupo-controle =37,94, DP=4,76; grupo todo-trans ácido retinoico 0,3=36,49, DP= 4,38; grupo todo-trans ácido retinoico 10=40,12, DP=6,03; grupo todo-trans ácido retinoico 50=35,68, DP=5,22 (p=0,107). Os valores médios de coeficiente de rigidez (em Newton/milímetros) foram: grupo-controle =31,84 DP=6,75; grupo todo-trans ácido retinoico 0,3=29,18, DP=4,35; grupo todo-trans ácido retinoico 10=35,48, DP=8,14; grupo todo-trans ácido retinoico 50=30,31, DP=7,14 (p=0,85). CONCLUSÃO: Conclui-se que a exposição a diferentes doses de todo-trans ácido retinoico, em ratos, durante 30 dias, não exerce efeito sobre a resistência óssea, quando avaliada por ensaios biomecânicos.