Higher PLIN5 but not PLIN3 content in isolated skeletal muscle mitochondria following acute in vivo contraction in rat hindlimb

Contraction-mediated lipolysis increases the association of lipid droplets and mitochondria, indicating an important role in the passage of fatty acids from lipid droplets to mitochondria in skeletal muscle. PLIN3 and PLIN5 are of particular interest to the lipid droplet–mitochondria interaction because PLIN3 is able to move about within cells and PLIN5 associates with skeletal muscle mitochondria. This study primarily investigated: 1) if PLIN3 is detected in skeletal muscle mitochondrial fraction; and 2) if mitochondrial protein content of PLIN3 and/or PLIN5 changes following stimulated contraction. A secondary aim was to determine if PLIN3 and PLIN5 associate and whether this changes following contraction. Male Long Evans rats (n = 21;age, 52 days; weight = 317 6 g) underwent 30 min of hindlimb stimulation (10 msec impulses, 100 Hz/3 sec at 10–20 V; train duration 100 msec). Contraction induced a ~50% reduction in intramuscular lipid content measured by oil red-O staining of red gastrocnemius muscle. Mitochondria were isolated from red gastrocnemius muscle by differential centrifugation and proteins were detected by western blotting. Mitochondrial PLIN5 content was ~1.6-fold higher following 30 min of contraction and PLIN3 content was detected in the mitochondrial fraction, and unchanged following contraction. An association between PLIN3 and PLIN5 was observed and remained unaltered following contraction. PLIN5 may play a role in mitochondria during lipolysis, which is consistent with a role in facilitating/regulating mitochondrial fatty acid oxidation. PLIN3 and PLIN5 may be working together on the lipid droplet and mitochondria during contraction-induced lipolysis.

Métabolisme énergétique cardiaque fœtal dans un modèle de restriction de croissance intra-utérine chez le rat

Une diète faible en sodium donnée à des rates lors de la dernière semaine de gestation induit une diminution de l’expansion volumique, du diamètre des artères utérines et du poids des placentas comparativement à des rates témoins. Ces perturbations suggèrent une diminution de la perfusion placentaire affectant l’apport foetal en nutriments. Les ratons naissent avec une restriction de croissance intra-utérine (RCIU). Chez le foetus, le substrat énergétique cardiaque principal est le glucose via la glycolyse. À la naissance, la source principale d’énergie est l’utilisation des acides gras par la β-oxydation. Nous émettons l’hypothèse que dans ce modèle de RCIU, le coeur foetal répond à la diminution d’apport nutritionnel due à une atteinte maternelle en adaptant son métabolisme énergétique cardiaque à la baisse. Les rates gestantes (témoins et recevant la diète faible en sodium) sont sacrifiées au jour 22 de gestation (sur 23). Les coeurs foetaux sont prélevés afin de caractériser les protéines dites « limitantes » in vitro des voies de la glycolyse et de la β-oxydation. Les expressions protéiques de GLUT1, GLUT4, HK1, HK2, CPT2, CPT1β, cytochrome c, PFK1, PKM1/2, mesurées par immunobuvardage de type Western, sont similaires entre les coeurs des foetus RCIU et témoins, mâles et femelles. L’expression protéique de CPT1α est diminuée dans les coeurs des femelles RCIU seulement. Il n’existe aucune différence significative entre les différents groupes quant à l’activité enzymatique de PKM1/2. Nos résultats dressent un profil métabolique général suggérant que le sexe du foetus peut avoir un effet sur la réponse cardiaque foetale à une atteinte du volume sanguin maternel causée par la diète restreinte en sodium. Ce profil métabolique semble démontrer une atteinte du catabolisme des lipides. Afin de bien caractériser cette réponse du mécanisme énergétique, l’activité enzymatique des autres enzymes principales de la glycolyse (HK1, HK2, PFK1), le flux intra-mitochondrial d’acyl CoA à travers les CPTs ainsi que la quantité totale d’acétyl CoA devront être quantifiés.

Caractérisation d'un modèle animal de douleur articulaire associée à l'arthrose du genou chez le rat Sprague-Dawley

La douleur articulaire associée à l’arthrose est un problème clinique majeur, spécialement chez les personnes âgées. L’intensité de la douleur est souvent amplifiée lors de mouvement de l’articulation et principalement lors du soutien de la charge corporelle sur le membre lésé. Malheureusement, les traitements pharmacologiques proposés sont trop souvent associés à des effets secondaires néfastes et à une inefficacité pour le soulagement de la douleur à long terme. Divers modèles murins sont utilisés en laboratoire de recherche pour des études précliniques de molécules aux propriétés analgésiques. Une évaluation comparative de la réponse comportementale douloureuse des animaux d’un modèle d’instabilité articulaire induit par le sectionnement du ligament croisé antérieur accompagné d’une méniscectomie partielle (le modèle ACLT+pMMx) et d’un modèle de dégénérescence articulaire induite par le monoiodoacetate (le modèle MIA) a permis de sélectionner un modèle approprié pour la continuité du projet. Les deux modèles ont démontré des lésions tissulaires, mais le modèle MIA a démontré une réponse douloureuse plus prononcée que le modèle ACLT+pMMx. Par l’analyse de la démarche, le modèle MIA a démontré une boiterie claire dans le patron de la démarche des animaux qui est associée à une lésion unilatérale. Le modèle MIA a donc été choisi pour la suite du projet. La problématique principale dans la recherche sur la douleur associée à l’arthrose est une compréhension incomplète des mécanismes de douleur responsables de l’induction et du maintien de l’état de douleur. Il devient donc nécessaire d’améliorer nos connaissances de ces mécanismes en effectuant une caractérisation plus approfondie des modèles animaux employés pour l’évaluation de stratégies pharmacologiques analgésiantes. Afin de bien comprendre le modèle MIA, une caractérisation des événements moléculaires centraux lors de la progression du processus dégénératif des structures articulaires de ce modèle s’est effectuée aux jours 3, 7, 14, 21 et 28 post injection. Des mécanismes hétérogènes qui modulent l’information nociceptive en fonction de la progression temporelle de la pathologie ont été observés. Les changements du contenu i spinal des neuropeptides sélectionnés (substance P, CGRP, dynorphine A et Big dynorphine) ont débuté sept jours suivant l’injection de MIA. L’observation histologique a démontré que les dommages structuraux les plus importants surviennent entre les jours 14 et 21. C’est entre les jours 7 et 21 que les lésions démontrent le plus de similarités à la pathologie humaine. Cela suggère que lors d’une évaluation préclinique d’un traitement pharmacologique pour pallier la douleur articulaire utilisant le modèle MIA, l’étude doit tenir compte de ces événements afin de maximiser l’évaluation de son efficacité. Puisque les traitements pharmacologiques conventionnels proposés pour le soulagement de la douleur ne font pas l’unanimité en terme d’efficacité, d’effets non désirés et de coûts monétaires parfois onéreux, les molécules de dérivés de plante deviennent une alternative intéressante. L’eugénol, le principal constituant de l’huile de clou de girofle, a été administré oralement pour une période de 28 jours chez des rats ayant reçu l’injection intra-articulaire de MIA afin d’évaluer son efficacité pour le traitement de la douleur articulaire. L’eugénol à une dose de 40 mg/kg s’est révélé efficace pour l’amélioration du patron de la démarche des animaux ainsi que pour la diminution de l’allodynie mécanique secondaire. De plus, les concentrations spinales de neuropeptides pronocicepteurs ont diminué chez les animaux traités. Par une évaluation histopathologique, l’eugénol n’a démontré aucune évidence d’effets toxiques suite à une administration per os quotidienne pour une période prolongée. Ces résultats suggèrent le potentiel thérapeutique complémentaire de la molécule d’eugénol pour le traitement de la douleur articulaire.

Cholinergic enhancement of perceptual learning : behavioral, physiological, and neuro-pharmacological study in the rat primary visual cortex

Les cortices sensoriels sont des régions cérébrales essentielles pour la perception. En particulier, le cortex visuel traite l’information visuelle en provenance de la rétine qui transite par le thalamus. Les neurones sont les unités fonctionnelles qui transforment l'information sensorielle en signaux électriques, la transfèrent vers le cortex et l'intègrent. Les neurones du cortex visuel sont spécialisés et analysent différents aspects des stimuli visuels. La force des connections entre les neurones peut être modulée par la persistance de l'activité pré-synaptique et induit une augmentation ou une diminution du signal post-synaptique à long terme. Ces modifications de la connectivité synaptique peuvent induire la réorganisation de la carte corticale, c’est à dire la représentation de ce stimulus et la puissance de son traitement cortical. Cette réorganisation est connue sous le nom de plasticité corticale. Elle est particulièrement active durant la période de développement, mais elle s’observe aussi chez l’adulte, par exemple durant l’apprentissage. Le neurotransmetteur acétylcholine (ACh) est impliqué dans de nombreuses fonctions cognitives telles que l’apprentissage ou l’attention et il est important pour la plasticité corticale. En particulier, les récepteurs nicotiniques et muscariniques du sous-type M1 et M2 sont les récepteurs cholinergiques impliqués dans l’induction de la plasticité corticale. L’objectif principal de la présente thèse est de déterminer les mécanismes de plasticité corticale induits par la stimulation du système cholinergique au niveau du télencéphale basal et de définir les effets sur l’amélioration de la perception sensorielle. Afin d’induire la plasticité corticale, j’ai jumelé des stimulations visuelles à des injections intracorticales d’agoniste cholinergique (carbachol) ou à une stimulation du télencéphale basal (neurones cholinergiques qui innervent le cortex visuel primaire). J'ai analysé les potentiels évoqués visuels (PEVs) dans le cortex visuel primaire des rats pendant 4 à 8 heures après le couplage. Afin de préciser l’action de l’ACh sur l’activité des PEVs dans V1, j’ai injecté individuellement l’antagoniste des récepteurs muscariniques, nicotiniques, α7 ou NMDA avant l’infusion de carbachol. La stimulation du système cholinergique jumelée avec une stimulation visuelle augmente l’amplitude des PEVs durant plus de 8h. Le blocage des récepteurs muscarinique, nicotinique et NMDA abolit complètement cette amélioration, tandis que l’inhibition des récepteurs α7 a induit une augmentation instantanée des PEVs. Ces résultats suggèrent que l'ACh facilite à long terme la réponse aux stimuli visuels et que cette facilitation implique les récepteurs nicotiniques, muscariniques et une interaction avec les récepteur NMDA dans le cortex visuel. Ces mécanismes sont semblables à la potentiation à long-terme, évènement physiologique lié à l’apprentissage. L’étape suivante était d’évaluer si l’effet de l’amplification cholinergique de l’entrée de l’information visuelle résultait non seulement en une modification de l’activité corticale mais aussi de la perception visuelle. J’ai donc mesuré l’amélioration de l’acuité visuelle de rats adultes éveillés exposés durant 10 minutes par jour pendant deux semaines à un stimulus visuel de type «réseau sinusoïdal» couplé à une stimulation électrique du télencéphale basal. L’acuité visuelle a été mesurée avant et après le couplage des stimulations visuelle et cholinergique à l’aide d’une tâche de discrimination visuelle. L’acuité visuelle du rat pour le stimulus d’entrainement a été augmentée après la période d’entrainement. L’augmentation de l’acuité visuelle n’a pas été observée lorsque la stimulation visuelle seule ou celle du télencéphale basal seul, ni lorsque les fibres cholinergiques ont été lésées avant la stimulation visuelle. Une augmentation à long terme de la réactivité corticale du cortex visuel primaire des neurones pyramidaux et des interneurones GABAergiques a été montrée par l’immunoréactivité au c-Fos. Ainsi, lorsque couplé à un entrainement visuel, le système cholinergique améliore les performances visuelles pour l’orientation et ce probablement par l’optimisation du processus d’attention et de plasticité corticale dans l’aire V1. Afin d’étudier les mécanismes pharmacologiques impliqués dans l’amélioration de la perception visuelle, j’ai comparé les PEVs avant et après le couplage de la stimulation visuelle/cholinergique en présence d’agonistes/antagonistes sélectifs. Les injections intracorticales des différents agents pharmacologiques pendant le couplage ont montré que les récepteurs nicotiniques et M1 muscariniques amplifient la réponse corticale tandis que les récepteurs M2 muscariniques inhibent les neurones GABAergiques induisant un effet excitateur. L’infusion d’antagoniste du GABA corrobore l’hypothèse que le système inhibiteur est essentiel pour induire la plasticité corticale. Ces résultats démontrent que l’entrainement visuel jumelé avec la stimulation cholinergique améliore la plasticité corticale et qu’elle est contrôlée par les récepteurs nicotinique et muscariniques M1 et M2. Mes résultats suggèrent que le système cholinergique est un système neuromodulateur qui peut améliorer la perception sensorielle lors d’un apprentissage perceptuel. Les mécanismes d’amélioration perceptuelle induits par l’acétylcholine sont liés aux processus d’attention, de potentialisation à long-terme et de modulation de la balance d’influx excitateur/inhibiteur. En particulier, le couplage de l’activité cholinergique avec une stimulation visuelle augmente le ratio de signal / bruit et ainsi la détection de cibles. L’augmentation de la concentration cholinergique corticale potentialise l’afférence thalamocorticale, ce qui facilite le traitement d’un nouveau stimulus et diminue la signalisation cortico-corticale minimisant ainsi la modulation latérale. Ceci est contrôlé par différents sous-types de récepteurs cholinergiques situés sur les neurones GABAergiques ou glutamatergiques des différentes couches corticales. La présente thèse montre qu’une stimulation électrique dans le télencéphale basal a un effet similaire à l’infusion d’agoniste cholinergique et qu’un couplage de stimulations visuelle et cholinergique induit la plasticité corticale. Ce jumelage répété de stimulations visuelle/cholinergique augmente la capacité de discrimination visuelle et améliore la perception. Cette amélioration est corrélée à une amplification de l’activité neuronale démontrée par immunocytochimie du c-Fos. L’immunocytochimie montre aussi une différence entre l’activité des neurones glutamatergiques et GABAergiques dans les différentes couches corticales. L’injection pharmacologique pendant la stimulation visuelle/cholinergique suggère que les récepteurs nicotiniques, muscariniques M1 peuvent amplifier la réponse excitatrice tandis que les récepteurs M2 contrôlent l’activation GABAergique. Ainsi, le système cholinergique activé au cours du processus visuel induit des mécanismes de plasticité corticale et peut ainsi améliorer la capacité perceptive. De meilleures connaissances sur ces actions ouvrent la possibilité d’accélérer la restauration des fonctions visuelles lors d’un déficit ou d’amplifier la fonction cognitive.

Conséquences d’une restriction de croissance intra-utérine sur la réactivité aortique chez le rat en fonction de l’âge et du sexe biologique

Antécédents. Le tonus vasculaire est régulé par plusieurs mécanismes et réagit à plusieurs composés endogènes et exogènes, dont les hormones circulantes et les substances vasoactives libérées par l’endothélium. Plusieurs études ont démontré que les femmes pré-ménopausées seraient moins à risque d’avoir des maladies cardiovasculaires que les hommes et que cette protection serait due aux hormones stéroïdiennes oestrogéniques. De plus, des études démontrent que les artères gagnent en rigidité avec l’âge différemment selon le sexe et que la restriction de croissance intra-utérine (RCIU) prédispose au développement de maladies cardiovasculaires à l’âge adulte différemment chez les hommes et chez les femmes. On a cherché à savoir si la réactivité vasculaire aortique dépend du sexe biologique, de l’âge et de l’environnement intra-utérin et si la rigidité aortique est différente entre les mâles et les femelles. Méthode. Des anneaux d’aorte thoracique de rats mâles ou femelles, témoins ou RCIU, de 5, 12 et 20 semaines avec endothélium ont été montés dans des bains à organe isolé. La contraction à des doses croissantes de phényléphrine (Phe) avec ou sans L-Name ainsi que la relaxation à des doses croissantes de carbachol (Cbc) ou de nitroprussiate de sodium (SNP) ont été enregistrées afin d’évaluer la réactivité vasculaire de l’aorte et de comparer les différents groupes. Des anneaux d’aorte thoracique de rats mâles et femelles âgés entre 13 et 17 semaines ont été utilisées pour évaluer la rigidité artérielle. Résultats. Chez les rats mâles seulement, la contraction maximale à la Phe en absence et en présence du L-Name est augmentée à 20 semaines chez les témoins et à 12 et 20 semaines chez les RCIU. Chez les femelles, la contraction maximale n’est pas affectée par l’âge et la RCIU. Par contre, un effet du L-Name est observé à l’âge adulte, autant chez les femelles témoins que RCIU. L’effet du L-Name est plus prononcé chez les femelles que chez les mâles. Dans tous les groupes RCIU, la relaxation maximale au Cbc est réduite. Par contre, aucune différence entre les différents groupes n’est observée avec le SNP et aucune différence de rigidité n’est observée entre les mâles et les femelles. Conclusion. Les résultats au L-Name suggèrent un rôle plus important du NO chez les femelles et les résultats à la Phe suggèrent que les mâles sont plus réactifs aux stimulis vasoconstricteurs avec l’âge et que ceci est encore plus prononcé lorsque l’environnement intra-utérin a été défavorable. La différence de contraction maximale entre les mâles et les femelles n’est pas due à la rigidité artérielle.

Sympathetic Stimulation and Hypertension in the Pyridoxine-Deficient Adult Rat

Pyridoxal phosphate is the coenzyme of various decarboxylases involved in the formation of monoamine neurotransmitters such as y-aminobutyric acid , serotonin , dopamine, and norepinephrine . Adult male Sprague-Dawley rats placed on a pyridoxine -deficient diet for 8 weeks showed significant hypertension compared with pyridoxine -supplemented controls . Hypothalamic contents of pyridoxal phosphate , y-aminobutyric acid, and serotonin in the pyridoxine - deficient rats were significantly lower than those in pyridoxine -supplemented controls . Hypertension was associated with sympathetic stimulation . Treatment of pyridoxine-deficient rats with a single dose of pyridoxine (10 mg/kg body weight) reversed the blood pressure to normal levels within 24 hours, with concomitant restorations of hypothalamic serotonin and y-aminobutyric acid as well as the return of plasma norepinephrine and epinephrine to normal levels . Also, pyridoxine treatment reversed the hypothalamic hypothyroidism observed in pyridoxine -deficient rats . These results indicate an association between pyridoxine deficiency and sympathetic stimulation leading to hypertension.

Dietary alpha-tocopherol affects differential gene expression in rat testes

Gene-chip technology was employed to study the effect of dietary vitamin E (VE) on gene expression in rat testes. Male albino rats were fed with either a diet deficient in VE or a standard diet containing VE. Differential gene expression was monitored at five individual time-points over a period of 14 months with all animals individually pro. led. Low VE intake resulted in the consistent upregulation of 7-dehydrocholesterol reductase and GATA binding protein 4, both involved in testosterone synthesis. Cyclin D3, important in cell cycle progression and Wilms tumor 1, related to cancer development, were also up-regulated in the vitamin E deficient animals. This study demonstrates that low dietary VE intake has long-term effects on gene expression in the testes. Our data provides insights into the possible molecular mechanisms underlying the beneficial effects of vitamin E on the male reproductive organ.

Safety evaluation of oligofructose: 13 Week rat study and in vitro mutagenicity

Oligofructose (OF), comprised of fructose oligomers with a terminal glucose unit, is a family Of oligosaccharides derived from the hydrolysis of inulin. Consumption of OF in animals and humans increases colonic bifidobacteria levels. The present study evaluates the safety of OF in both a 13 week rat feeding Study and Using in Vitro mutagenicity tests. Fecal bifidobacteria levels were also determined by in situ hybridization to assess a biological function of OF. Rats received either a control diet OF diets containing one of four doses of OF. Total, HDL, and LDL-cholesterol levels were significantly lower at several time points during the study in groups receiving OF compared to controls with the largest effects Occurring in the high dose male animals. Weight gain in the male high dose group was significantly lower at early time points compared to controls but]lot Significantly different at the end of study. As expected, cecal weights increased in a dose-related manner and fecal bifidobacteria levels also demonstrated a dose-related increase. There were no consistent differences in gross pathology or histopathology related to dietary OF. OF did not induce a positive response in the Ames test or chromosomal aberration test with CHO cells. These results demonstrate no adverse effects of OF. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Maternal adipose tissue response to nicotine administration in the pregnant rat: effects on fetal body fat and cellularity

1. Nicotine has been implicated as a causative factor in the intrauterine growth retardation associated with smoking in pregnancy. A study was set up to ascertain the effect of nicotine on fetal growth and whether this could be related to the actions of this drug on maternal adipose tissue metabolism. 2. Sprague-Dawley rats were mated and assigned to control and nicotine groups, the latter receiving nicotine in the drinking-water throughout pregnancy. Animals were weighed at regular intervals and killed on day 20 of pregnancy. Rates of maternal adipose tissue lipolysis and lipogenesis were measured. Fetal and placental weights were recorded and analysis of fetal body water, fat, protein and DNA carried out. 3. Weight gains of mothers in the nicotine group were less in the 1st and 2nd weeks of pregnancy, but similar to controls in the 3rd week. Fetal body-weights, DNA, protein and percentage water contents were similar in both groups. Mean fetal body fat (g/kg) was significantly higher in the nicotine group (96.2 (SE 5.1)) compared with controls (72.0 (SE 2.9)). Rates of maternal lipolysis were also higher in the nicotine group. 4. The cause of these differences and their effects on maternal and fetal well-being is discussed.

Probiotic administration attenuates myocardial hypertrophy and heart failure following myocardial infarction in the rat

Background—Probiotics are extensively used to promote gastrointestinal health and emerging evidence suggests that their beneficial properties can extend beyond the local environment of the gut. Here, we determined whether oral probiotic administration can alter the progression of post-infarction heart failure. Methods and Results—Rats were subjected to six weeks of sustained coronary artery occlusion and administered the probiotic Lactobacillus rhamnosus GR-1 or placebo in the drinking water ad libitum. Culture and 16s rRNA sequencing showed no evidence of GR-1 colonization or a significant shift in the composition of the cecal microbiome. However, animals administered GR-1 exhibited a significant attenuation of left ventricular hypertrophy based on tissue weight assessment as well as gene expression of atrial natriuretic peptide. Moreover, these animals demonstrated improved hemodynamic parameters reflecting both improved systolic and diastolic left ventricular function. Serial echocardiography revealed significantly improved left ventricular parameters throughout the six week follow-up period including a marked preservation of left ventricular ejection fraction as well as fractional shortening. Beneficial effects of GR-1 were still evident in those animals in which GR-1 was withdrawn at four weeks suggesting persistence of the GR-1 effects following cessation of therapy. Investigation of mechanisms showed a significant increase in the leptin to adiponectin plasma concentration ratio in rats subjected to coronary ligation which was abrogated by GR-1. Metabonomic analysis showed differences between sham control and coronary artery ligated hearts particularly with respect to preservation of myocardial taurine levels. Conclusions—The study suggests that probiotics offer promise as a potential therapy for the attenuation of heart failure.

Use of mutants to dissect the role of ethylene signalling in organ senescence and the regulation of yield in Arabidopsis thaliana

The role of ethylene in regulating organ senescence in Arabidopsis has been investigated by studying the development of mutants that have an attenu- ated capacity to perceive the gas. The onset of leaf senescence and floral organ abscission was delayed in the ethylene-insensitive mutant etr1. The photosynthetic life span of rosette leaves was similarly extended in the gain- of-function mutant ers2, and this mutant also exhibited a delay in the timing of pod dehiscence primarily as a con- sequence of an extension in the final stages of senescence. A detailed analysis of yield revealed that whilst thousand grain weight was increased, by as much as 20 %, in etr1, ein4, and the loss-of-function mutant etr2, only the latter showed a significant increase in total weight of seeds produced per plant. The other studied mutants exhibited a reduction in total seed yield of almost 40 %. These observations are discussed in the context of the possible role of ethylene in regulating organ senescence and their significance in the breeding of crop plants with enhanced phenotypic characteristics.

Effects of Cadmium on the Rat Salivary Glands, During Lactation

Cadmium (Cd) in air, drinking water and food has the potential to affect the health of people, mainly those who live in highly industrialized regions. Cd affects placental function, can cross the placental barrier and directly modify fetal development. Once the organism is particularly susceptible to the exposition to the Cd during the perinatal period, and that this metal can be excreted in the milk, the aim of the present work was to study the effects of the constant exposition to drinkable water containing low levels of Cd during the lactation, on the salivary glands of the rat. Female rats received ad libitum drinking water containing 300mg/l of CdCl2 throughout the whole lactation. Control animals received a similar volume of water without Cd. Lactant rats (21 day old) were killed by lethal dose of anesthetic. The salivary glands were separated, fixed in ""alfac"" solution for 24 h, and serially sectioned. The 6 mu m thick sections were stained with hematoxylin and eosin. Nuclear glandular parameters were estimated, as well as cytoplasm and cell volume, nucleus/cytoplasm ratio, number and surface density, diameters and cell thickness. Mean body weight was 34.86 g for the control group and 18.56 g for the Cd-treated group. Histologically, the glandular acini were significantly smaller, the gland ducts were similar in both groups studied. The connective tissue was more abundant. In conclusion, the salivary glands (submandibular, parotid and sublingual) showed retarded growth after Cd intoxication.

Thyroid hormones alter the adenine nucleotide hydrolysis in adult rat blood serum

The effects of ATP, ADP, and adenosine in the processes of platelet aggregation, vasodilatation, and coronary flow have been known for many years. The sequential hydrolysis of ATP to adenosine by soluble nucleotidases constitutes the main system for rapid inactivation of circulating adenine nucleotides. Thyroid disorders affect a number of biological factors including adenosine levels in different fractions. Then, we intend to investigate if the soluble nucleotidases responsible for the ATP, ADP, and AMP hydrolysis are affected by variations in the thyroid hormone levels in blood serum from adult rats. Hyperthyroidism was induced by daily intraperitoneal injections of L-thyroxine (T4) (2.5 and 10.0 mu g/100 g body weight, respectively) for 7 or 14 days. Hypothyroidism was induced by thyroidectomy and methimazole (0.05%) added to their drinking water during 7 or 14 days. The treatments efficacy was confirmed by determination of hemodynamic parameters and cardiac hypertrophy evaluation. T4 treatment predominantly inhibited, and hypothyroidism (14 days after thyroidectomy) predominantly increased the ATP, ADP, and AMP hydrolysis in rat blood serum. These results suggest that both excess and deficiency of thyroid hormones can modulate the ATP diphosphohydrolase and 5`-nucleotidase activities in rat blood serum and consequently modulate the effects mediated by these enzymes and their products in vascular system. (C) 2010 International Union of Biochemistry and Molecular Biology, Inc.

Effects of isoproterenol treatment for 7 days on inflammatory mediators in the rat aorta

The aim of the present study was to evaluate the effect of overstimulation of beta-adrenoceptors on vascular inflammatory mediators. Wistar rats were treated with the beta-adrenoceptor agonist isoproterenol (0.3 mg(.)kg(-1.)day(-1) sc) or vehicle (control) for 7 days. At the end of treatment, the right carotid artery was catheterized for arterial and left ventricular (LV) hemodynamic evaluation. Isoproterenol treatment increased LV weight but did not change hemodynamic parameters. Aortic mRNA and protein expression were quantified by real-time RT-PCR and Western blot analysis, respectively. Isoproterenol enhanced aortic mRNA and protein expression of IL-1 beta (124% and 125%) and IL-6 (231% and 40%) compared with controls but did not change TNF-alpha expression. The nuclear-to-cytoplasmatic protein expression ration of the NF-beta B p65 subunit was increased by isoproterenol treatment (51%); in addition, it reduced the cytoplasmatic expression of I kappa B-alpha (52%) in aortas. An electrophoretic mobility shift assay was performed using the aorta, and increased NF-kappa B DNA binding (31%) was observed in isoproterenol-treated rats compared with controls (P < 0.05). Isoproterenol treatment increased phenylephrine-induced contraction in aortic rigs (P < 0.05), which was significantly reduced by superoxide dismutase (150 U/ml) and sodium salicylate (5 mM). Cotreatment with thalidomide (150 mg(.)kg(-1.)day(-1) for 7 days) also reduced hyperreactivity to phenylephrine induced by isoproterenol. In conclusion, overstimulation of beta-adrenoceptors increased proinflammatory cytokines and upregulated NF-kappa B in the rat aorta. Moreover, local oxidative stress and the proinflammatory state seem to play key roles in the altered vascular reactivity of the rat aorta induced by chronic beta-adrenergic stimulation.

Endurance training induces depot-specific changes in IL-10/TNF-alpha ratio in rat adipose tissue

White adipose tissue (WAT) is the source of pro- and anti-inflammatory cytokines and recently, it has been recognized as an important source of interleukin 10 (IL-10). Acute physical exercise is known to induce an anti-inflammatory cytokine profile, however, the effect of chronic physical exercise on the production of IL-10 by WAT has never been examined. We assessed IL-10 and TNF-alpha concentration in WAT of rats engaged in endurance training. Animals were randomly assigned to either a sedentary control group (S, n = 7) or an endurance trained group (T, n = 8). Trained rats ran on a treadmill 5 days/wk for 8 wk (55-65% VO(2max). Detection of IL-10 and TNF-alpha protein and mRNA expression, as well as the gene expression of PPAR-gamma, and immunocytochemistry to detect mononuclear phagocytes were carried out. A reduction in absolute retroperitoneal adipose tissue (RPAT) weight in T (44%; p < 0.01), when compared with S was observed. IL-10 concentration was increased (1.5-fold, p < 0.05), to a higher extent than that of TNF-alpha (66%. p < 0.05) in the mesenteric adipose tissue (MEAT) of the trained group, while no change related to training was observed in RPAT. In MEAT, IL-10/TNF-alpha ratio was increased in T, when compared with S (30%; p < 0.05). PPAR-gamma gene expression was increased in T (1.1-fold; p < 0.01), when compared with S in the same adipose depot. No monocyte infiltration was found. In conclusion, exercise training induced increased IL-10 expression in the mesenteric depot, resulting in a modified IL-10/TNF-alpha ratio. We also conclude that WAT presents a depot-specific response to endurance training regarding the studied aspects. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.