Characterization of the effects of antiepileptic drugs on bone metabolism: in vitro studies with human osteoblastic and osteoclastic cells

Bone is constantly being molded and shaped by the action of osteoclasts and osteoblasts. A proper equilibrium between both cell types metabolic activities is required to ensure an adequate skeletal tissue structure, and it involves resorption of old bone and formation of new bone tissue. It is reported that treatment with antiepileptic drugs (AEDs) can elicit alterations in skeletal structure, in particular in bone mineral density. Nevertheless, the knowledge regarding the effects of AEDs on bone cells are still scarce. In this context, the aim of this study was to investigate the effects of five different AEDs on human osteoclastic, osteoblastic and co-cultured cells. Osteoclastic cell cultures were established from precursor cells isolated from human peripheral blood and were characterized for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity, number of TRAP+ multinucleated cells, presence of cells with actin rings and expressing vitronectin and calcitonin receptors and apoptosis rate. Also, the involvement of several signaling pathways on the cellular response was addressed. Osteoblastic cell cultures were obtained from femur heads of patients (25-45 years old) undergoing orthopaedic surgery procedures and were then studied for cellular proliferation/viability, ALP activity, histochemical staining of ALP and apoptosis rate. Also the expression of osteoblast-related genes and the involvement of some osteoblastogenesis-related signalling pathways on cellular response were addressed. For co-cultured cells, osteoblastic cells were firstly seeded and cultured. After that, PBMC were added to the osteoblastic cells and co-cultures were evaluated using the same osteoclast and osteoblast parameters mentioned above for the corresponding isolated cell. Cell-cultures were maintained in the absence (control) or in the presence of different AEDs (carbamazepine, gabapentin, lamotrigine, topiramate and valproic acid). All the tested drugs were able to affect osteoclastic and osteoblastic cells development, although with different profiles on their osteoclastogenic and osteoblastogenic modulation properties. Globally, the tendency was to inhibit the process. Furthermore, the signaling pathways involved in the process also seemed to be differently affected by the AEDs, suggesting that the different drugs may affect osteoclastogenesis and/or osteoblastogenesis through different mechanisms. In conclusion, the present study showed that the different AEDs had the ability to directly and indirectly modulate bone cells differentiation, shedding new light towards a better understanding of how these drugs can affect bone tissue.

Assemblage oligomérique des récepteurs couplés aux protéines G avec les RAMPs

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) constituent la plus grande classe de récepteurs membranaires impliqués dans la transmission des signaux extracellulaires. Traditionnellement, la transmission de la signalisation par les RCPGs implique l’activation d’une protéine G hétéro-trimérique qui pourra à son tour moduler l’activité de divers effecteurs intracellulaires. Ce schéma classique de signalisation s’est complexifié au fils des années et l’on sait maintenant qu’en plus d’interagir avec les protéines G, les RCPGs s’associent avec une panoplie d’autres protéines afin de transmettre adéquatement les signaux extracellulaires. En particulier, la découverte d’une famille de protéines transmembranaires modulant la fonction des RCPGs, baptisées protéines modifiant l’activité des récepteurs (« receptor activity-modifying proteins » ; RAMPs), a changé la façon de concevoir la signalisation par certains RCPGs. Dans le cas du récepteur similaire au récepteur de la calcitonine (« calcitonin-like receptor » ; CLR), l’association avec les RAMPs permet l’acheminement à la surface cellulaire du récepteur tout en modulant ses propriétés pharmacologiques. Lorsqu’il est associé avec RAMP1, le CLR fonctionne comme un récepteur du peptide relié au gène de la calcitonine (« calcitonin gene-related peptide » ; CGRP), alors qu’il devient un récepteur de l’adrénomedulline lorsqu’il interagit avec RAMP2 ou RAMP3. D’autre part, en plus d’interagir avec des protéines accessoires transmembranaires telles les RAMPs, les RCPGs peuvent aussi s’associer entre eux pour former des oligomères de récepteurs. Dans cette thèse, nous nous sommes penchés sur les interactions entre les RCPGs et les RAMPs, et plus particulièrement sur l’interrelation entre ce type d’association RCPG/RAMP et l’assemblage en oligomères de récepteurs, en utilisant le récepteur du CGRP comme modèle d’étude. Une première étude nous a tout d’abord permis de confirmer l’interaction entre le récepteur CLR et RAMP1, dans un contexte de cellules vivantes. Nous avons démontré que ce complexe CLR/RAMP1 active la protéine G et recrute la protéine de signalisation -arrestine suite à une stimulation par le CGRP. Ensuite, nous avons déterminé que même s’il doit obligatoirement former un hétéro-oligomère avec les RAMPs pour être actif, le CLR conserve malgré tout sa capacité à interagir avec d’autres RCPGs. En plus d’observer la présence d’homo-oligomère de CLR, nous avons constaté que tout comme les RCPGs, les RAMPs peuvent eux-aussi s’associer entre eux pour former des complexes oligomériques pouvant comprendre différents sous-types (RAMP1/RAMP2 et RAMP1/RAMP3). Cette observation de la présence d’homo-oligomères de CLR et de RAMP1, nous a amené à nous questionner sur la stœchiométrie d’interaction du complexe CLR/RAMP1. Dans une deuxième étude ayant pour but d’établir la composition moléculaire du récepteur CGRP1 in vivo, nous avons développé une nouvelle approche permettant l’étude de l’interaction entre trois protéines dans un contexte de cellules vivantes. Cette technique baptisée BRET/BiFC, est basée sur le transfert d’énergie de résonance de bioluminescence entre un donneur luminescent, la Renilla luciférase, et un accepteur fluorescent, la protéine fluorescente jaune (YFP), reconstituée suite au ré-assemblage de ces deux fragments. En utilisant cette approche, nous avons pu déterminer que le récepteur CGRP1 est constitué d’un homo-oligomère de CLR interagissant avec un monomère de RAMP1. En démontrant un assemblage oligomérique asymétrique pour le récepteur CGRP1 à partir d’une nouvelle approche biophysique, nous croyons que les travaux présentés dans cette thèse ont contribué à élargir nos connaissances sur le fonctionnement de la grande famille des RCPGs, et seront utile à la poursuite des recherches sur les complexes protéiques impliqués dans la signalisation.

Rôle et localisation intraspinale du récepteur B1 des kinines dans la douleur neuropathique

Le récepteur B1 des kinines (RB1) joue un rôle important dans l'inflammation et la nociception. Les sites de liaison du RB1 sont augmentés dans la moelle épinière et le ganglion de la racine dorsale (GRD) chez le rat après la ligature partielle du nerf sciatique (LPNS). Dans ce modèle classique de douleur neuropathique, le traitement aigu avec des antagonistes sélectifs du RB1 renverse l'hyperalgésie thermique mais non pas l’allodynie. Cette étude vise à définir dans ce modèle de LPNS: 1- les effets de traitements aigu et chronique avec des antagonistes du RB1 sur l’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid; 2- la contribution du TRPV1 et du stress oxydatif dans la composante de la douleur neuropathique associée au RB1; 3- l’expression du RB1 au niveau de la moelle épinière lombaire, le GRD et le nerf sciatique par RT-PCR quantitatif (Reverse transcriptase-polymerase chain reaction); 4- la localisation cellulaire du RB1 dans la moelle épinière lombaire par microscopie confocale. L’hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid ont été mesurées par le réflexe de retrait de la patte arrière après l’application à la surface plantaire d’une source radiante de chaleur (méthode Hargreaves), de filaments de Von Frey et d’une goutte d’acétone qui produit une sensation de froid par évaporation. Nous avons montré, dans un premier temps, que l'hyperalgésie thermique et les allodynies tactile et au froid sont renversées par un traitement chronique avec l’antagoniste du RB1, SSR240612, administré par gavage à raison de 10 mg /kg/jr entre le 15 e et le 20 e jour après la ligature du nerf sciatique et par un traitement antioxydant, la N-acétyl-L-cystéine, administrée par gavage à la dose de 1g/kg/jr, 4jours précédant la ligature et pendant les 2 semaines après la ligature. Un traitement aigu avec le ii SSR240612 (10 mg/kg) ou avec un antagoniste du RB1 qui ne traverse pas la barrière hémato-encéphalique, le R-954 (2mg/kg, s.c.), n’a bloqué que l’hyperalgésie thermique. Dans un second temps, l’antagoniste du TRPV1, le SB366791, administré à raison de 1 mg/kg/jr par voie sous-cutanée du j-1 au j-14 a renversé l’allodynie tactile et l’hyperalgésie thermique. De plus, nous avons noté deux semaines après la LPNS, des augmentations significatives des niveaux d'ARNm du RB1 dans la moelle épinière lombaire, le nerf sciatique et le GRD du côté ipsilatéral à la ligature. Ces augmentations ont été renversées par le traitement avec la N-acétyl-L-cystéine et l’antagoniste du TRPV1. Le RB1 a été localisé au niveau des fibres de type C avec le marquage au CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide) et au niveau de la microglie utilisant le marquage au Iba-1 dans la moelle épinière lombaire des rats ayant subi une LPNS, 2 semaines plus tôt. Au terme de cette étude, nous avons suggéré que la surexpression du RB1 sur les fibres de type C contribuerait à l’hyperalgésie thermique alors que le RB1 sur la microglie dans la moelle épinière contribuerait aux allodynies tactile et au froid dans le modèle LPNS chez le rat. Le stress oxydatif pourrait être impliqué dans l’induction du RB1. Bien que le rôle du TRPV1 semble plutôt limité à la douleur thermique, il pourrait cependant agir via le RB1 sur les fibres de type C.

Évaluation de l'utilisation des agents prévenant la résorption osseuse en situation réelle et impact de la non-adhésion au traitement sur la survenue de fractures ostéoporotiques : l'utilisation et les coûts directs des soins de santé

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

Molecular determinants of congenital hypothyroidism due to thyroid dysgenesis

L’hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne (HCDT) est la condition endocrinienne néonatale la plus fréquemment rencontrée, avec une incidence d’un cas sur 4000 naissances vivantes. L’HCDT comprend toutes les anomalies du développement de la thyroïde. Parmi ces anomalies, le diagnostic le plus fréquent est l’ectopie thyroïdienne (~ 50% des cas). L’HCDT est fréquemment associée à un déficit sévère en hormones thyroïdiennes (hypothyroïdisme) pouvant conduire à un retard mental sévère si non traitée. Le programme de dépistage néonatal assure un diagnostic et un traitement précoce par hormones thyroïdiennes. Cependant, même avec un traitement précoce (en moyenne à 9 jours de vie), un retard de développement est toujours observé, surtout dans les cas les plus sévères (c.-à-d., perte de 10 points de QI). Bien que des cas familiaux soient rapportés (2% des cas), l’HCTD est essentiellement considérée comme une entité sporadique. De plus, plus de 92% des jumeaux monozygotiques sont discordants pour les dysgénésies thyroïdiennes et une prédominance féminine est rapportée (spécialement dans le cas d’ectopies thyroïdiennes), ces deux observations étant clairement incompatible avec un mode de transmission héréditaire mendélien. Il est donc cohérent de constater que des mutations germinales dans les facteurs de transcription thyroïdiens connus (NKX2.1, PAX8, FOXE1, and NKX2.5) ont été identifiées dans seulement 3% des cas sporadiques testés et furent, de plus, exclues lors d’analyse d’association dans certaines familles multiplex. Collectivement, ces données suggèrent que des mécanismes non mendéliens sont à l’origine de la majorité des cas de dysgénésie thyroïdienne. Parmi ces mécanismes, nous devons considérer des modifications épigénétiques, des mutations somatiques précoces (au stade du bourgeon thyroïdien lors des premiers stades de l’embryogenèse) ou des défauts développementaux stochastiques (c.-à-d., accumulation aléatoire de mutations germinales ou somatiques). Voilà pourquoi nous proposons un modèle «2 hits » combinant des mutations (épi)génétiques germinales et somatiques; ce modèle étant compatible avec le manque de transmission familial observé dans la majorité des cas d’HCDT. Dans cette thèse, nous avons déterminé si des variations somatiques (épi)génétiques sont associées à l’HCTD via une approche génomique et une approche gène candidat. Notre approche génomique a révélé que les thyroïdes ectopiques ont un profil d’expression différent des thyroïdes eutopiques (contrôles) et que ce profil d’expression est enrichi en gènes de la voie de signalisation Wnt. La voie des Wnt est cruciale pour la migration cellulaire et pour le développement de plusieurs organes dérivés de l’endoderme (p.ex. le pancréas). De plus, le rôle de la voie des Wnt dans la morphogénèse thyroïdienne est supporté par de récentes études sur le poisson-zèbre qui montrent des anomalies du développement thyroïdien lors de la perturbation de la voie des Wnt durant différentes étapes de l’organogénèse. Par conséquent, l’implication de la voie des Wnt dans l’étiologie de la dysgénésie thyroïdienne est biologiquement plausible. Une trouvaille inattendue de notre approche génomique fut de constater que la calcitonine était exprimée autant dans les thyroïdes ectopiques que dans les thyroïdes eutopiques (contrôles). Cette trouvaille remet en doute un dogme de l’embryologie de la thyroïde voulant que les cellules sécrétant la calcitonine (cellules C) proviennent exclusivement d’une structure extrathyroïdienne (les corps ultimobranchiaux) fusionnant seulement avec la thyroïde en fin de développement, lorsque la thyroïde a atteint son emplacement anatomique définitif. Notre approche gène candidat ne démontra aucune différence épigénétique (c.-à-d. de profil de méthylation) entre thyroïdes ectopiques et eutopiques, mais elle révéla la présence d’une région différentiellement méthylée (RDM) entre thyroïdes et leucocytes dans le promoteur de FOXE1. Le rôle crucial de FOXE1 dans la migration thyroïdienne lors du développement est connu et démontré dans le modèle murin. Nous avons démontré in vivo et in vitro que le statut de méthylation de cette RDM est corrélé avec l’expression de FOXE1 dans les tissus non tumoraux (c.-à-d., thyroïdes et leucocytes). Fort de ces résultats et sachant que les RDMs sont de potentiels points chauds de variations (épi)génétiques, nous avons lancé une étude cas-contrôles afin de déterminer si des variants génétiques rares localisés dans cette RDM sont associés à la dysgénésie thyroïdienne. Tous ces résultats générés lors de mes études doctorales ont dévoilé de nouveaux mécanismes pouvant expliquer la pathogenèse de la dysgénésie thyroïdienne, condition dont l’étiologie reste toujours une énigme. Ces résultats ouvrent aussi plusieurs champs de recherche prometteurs et vont aider à mieux comprendre tant les causes des dysgénésies thyroïdiennes que le développement embryonnaire normal de la thyroïde chez l’homme.

4-Hydroxynonenal, an endogenous aldehyde, causes pain and neurogenic inflammation through activation of the irritant receptor TRPA1

TRPA1 is an excitatory ion channel expressed by a subpopulation of primary afferent somatosensory neurons that contain substance P and calcitonin gene-related peptide. Environmental irritants such as mustard oil, allicin, and acrolein activate TRPA1, causing acute pain, neuropeptide release, and neurogenic inflammation. Genetic studies indicate that TRPA1 is also activated downstream of one or more proalgesic agents that stimulate phospholipase C signaling pathways, thereby implicating this channel in peripheral mechanisms controlling pain hypersensitivity. However, it is not known whether tissue injury also produces endogenous proalgesic factors that activate TRPA1 directly to augment inflammatory pain. Here, we report that recombinant or native TRPA1 channels are activated by 4-hydroxy-2-nonenal (HNE), an endogenous alpha,beta-unsaturated aldehyde that is produced when reactive oxygen species peroxidate membrane phospholipids in response to tissue injury, inflammation, and oxidative stress. HNE provokes release of substance P and calcitonin gene-related peptide from central (spinal cord) and peripheral (esophagus) nerve endings, resulting in neurogenic plasma protein extravasation in peripheral tissues. Moreover, injection of HNE into the rodent hind paw elicits pain-related behaviors that are inhibited by TRPA1 antagonists and absent in animals lacking functional TRPA1 channels. These findings demonstrate that HNE activates TRPA1 on nociceptive neurons to promote acute pain, neuropeptide release, and neurogenic inflammation. Our results also provide a mechanism-based rationale for developing novel analgesic or anti-inflammatory agents that target HNE production or TRPA1 activation.

Protease-activated receptor 2 sensitizes the transient receptor potential vanilloid 4 ion channel to cause mechanical hyperalgesia in mice

Exacerbated sensitivity to mechanical stimuli that are normally innocuous or mildly painful (mechanical allodynia and hyperalgesia) occurs during inflammation and underlies painful diseases. Proteases that are generated during inflammation and disease cleave protease-activated receptor 2 (PAR2) on afferent nerves to cause mechanical hyperalgesia in the skin and intestine by unknown mechanisms. We hypothesized that PAR2-mediated mechanical hyperalgesia requires sensitization of the ion channel transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4). Immunoreactive TRPV4 was coexpressed by rat dorsal root ganglia (DRG) neurons with PAR2, substance P (SP) and calcitonin gene-related peptide (CGRP), mediators of pain transmission. In PAR2-expressing cell lines that either naturally expressed TRPV4 (bronchial epithelial cells) or that were transfected to express TRPV4 (HEK cells), pretreatment with a PAR2 agonist enhanced Ca2+ and current responses to the TRPV4 agonists phorbol ester 4alpha-phorbol 12,13-didecanoate (4alphaPDD) and hypotonic solutions. PAR2-agonist similarly sensitized TRPV4 Ca2+ signals and currents in DRG neurons. Antagonists of phospholipase Cbeta and protein kinases A, C and D inhibited PAR2-induced sensitization of TRPV4 Ca2+ signals and currents. 4alphaPDD and hypotonic solutions stimulated SP and CGRP release from dorsal horn of rat spinal cord, and pretreatment with PAR2 agonist sensitized TRPV4-dependent peptide release. Intraplantar injection of PAR2 agonist caused mechanical hyperalgesia in mice and sensitized pain responses to the TRPV4 agonists 4alphaPDD and hypotonic solutions. Deletion of TRPV4 prevented PAR2 agonist-induced mechanical hyperalgesia and sensitization. This novel mechanism, by which PAR2 activates a second messenger to sensitize TRPV4-dependent release of nociceptive peptides and induce mechanical hyperalgesia, may underlie inflammatory hyperalgesia in diseases where proteases are activated and released.

Protease-activated receptor 2 sensitizes the capsaicin receptor transient receptor potential vanilloid receptor 1 to induce hyperalgesia

Inflammatory proteases (mast cell tryptase and trypsins) cleave protease-activated receptor 2 (PAR2) on spinal afferent neurons and cause persistent inflammation and hyperalgesia by unknown mechanisms. We determined whether transient receptor potential vanilloid receptor 1 (TRPV1), a cation channel activated by capsaicin, protons, and noxious heat, mediates PAR2-induced hyperalgesia. PAR2 was coexpressed with TRPV1 in small- to medium-diameter neurons of the dorsal root ganglia (DRG), as determined by immunofluorescence. PAR2 agonists increased intracellular [Ca2+] ([Ca2+]i) in these neurons in culture, and PAR2-responsive neurons also responded to the TRPV1 agonist capsaicin, confirming coexpression of PAR2 and TRPV1. PAR2 agonists potentiated capsaicin-induced increases in [Ca2+]i in TRPV1-transfected human embryonic kidney (HEK) cells and DRG neurons and potentiated capsaicin-induced currents in DRG neurons. Inhibitors of phospholipase C and protein kinase C (PKC) suppressed PAR2-induced sensitization of TRPV1-mediated changes in [Ca2+]i and TRPV1 currents. Activation of PAR2 or PKC induced phosphorylation of TRPV1 in HEK cells, suggesting a direct regulation of the channel. Intraplantar injection of a PAR2 agonist caused persistent thermal hyperalgesia that was prevented by antagonism or deletion of TRPV1. Coinjection of nonhyperalgesic doses of PAR2 agonist and capsaicin induced hyperalgesia that was inhibited by deletion of TRPV1 or antagonism of PKC. PAR2 activation also potentiated capsaicin-induced release of substance P and calcitonin gene-related peptide from superfused segments of the dorsal horn of the spinal cord, where they mediate hyperalgesia. We have identified a novel mechanism by which proteases that activate PAR2 sensitize TRPV1 through PKC. Antagonism of PAR2, TRPV1, or PKC may abrogate protease-induced thermal hyperalgesia.

Agonists of proteinase-activated receptor 2 induce inflammation by a neurogenic mechanism

Trypsin and mast cell tryptase cleave proteinase-activated receptor 2 and, by unknown mechanisms, induce widespread inflammation. We found that a large proportion of primary spinal afferent neurons, which express proteinase-activated receptor 2, also contain the proinflammatory neuropeptides calcitonin gene-related peptide and substance P. Trypsin and tryptase directly signal to neurons to stimulate release of these neuropeptides, which mediate inflammatory edema induced by agonists of proteinase-activated receptor 2. This new mechanism of protease-induced neurogenic inflammation may contribute to the proinflammatory effects of mast cells in human disease. Thus, tryptase inhibitors and antagonists of proteinase-activated receptor 2 may be useful anti-inflammatory agents.

Immunohistochemical analysis of neuron types in the mouse small intestine

The definition of the nerve cell types of the myenteric plexus of the mouse small intestine has become important, as more researchers turn to the use of mice with genetic mutations to analyze roles of specific genes and their products in enteric nervous system function and to investigate animal models of disease. We have used a suite of antibodies to define neurons by their shapes, sizes, and neurochemistry in the myenteric plexus. Anti-Hu antibodies were used to reveal all nerve cells, and the major subpopulations were defined in relation to the Hu-positive neurons. Morphological Type II neurons, revealed by anti-neurofilament and anti-calcitonin gene-related peptide antibodies, represented 26% of neurons. The axons of the Type II neurons projected through the circular muscle and submucosa to the mucosa. The cell bodies were immunoreactive for choline acetyltransferase (ChAT), and their terminals were immunoreactive for vesicular acetylcholine transporter (VAChT). Nitric oxide synthase (NOS) occurred in 29% of nerve cells. Most were also immunoreactive for vasoactive intestinal peptide, but they were not tachykinin (TK)-immunoreactive, and only 10% were ChAT-immunoreactive. Numerous NOS terminals occurred in the circular muscle. We deduced that 90% of NOS neurons were inhibitory motor neurons to the muscle (26% of all neurons) and 10% (3% of all neurons) were interneurons. Calretinin immunoreactivity was found in a high proportion of neurons (52%). Many of these had TK immunoreactivity. Small calretinin neurons were identified as excitatory neurons to the longitudinal muscle (about 20% of neurons, with ChAT/calretinin/+/- TK chemical coding). Excitatory neurons to the circular muscle (about 10% of neurons) had the same coding. Calretinin immunoreactivity also occurred in a proportion of Type II neurons. Thus, over 90% of neurons in the myenteric plexus of the mouse small intestine can be currently identified by their neurochemistry and shape.

Homeopathic treatment for bone regeneration: experimental study

Aim and method: The objective of this research was to study the effect of homeopathic treatment with Plumbum metallicum (Plumbum met.) on mandibular bone repair in rats.Materials and methods: We analyzed the mandibles of 60 male rats, approximately 3-month-old, randomly divided into three groups of 20 animals each: control, treated with calcitonin, and treated with a homeopathic medicine. A circumscribed bone defect measuring 4 mm in diameter was made in the mandible and covered with a pollytetrafluorethylene (PTFE) barrier. The group treated with calcitonin received 2 IU/kg intramuscularly three times a week; the group treated with Plumbum met. 30c received three drops in water every day. The animals were sacrificed after 7,14,21 and 28 days. The mandibles were removed and submitted to histologic and histomorphometric analyses.Results: Data were analyzed statistically by two-way ANOVA and by the Tukey test. The interaction effect (ANOVA, F df(6; 48) = 4.64; p = 0.001 < 0.05) indicated that the relationship between treatments was not the same at each time of sacrifice. Although statistical analysis of the histomorphometric data showed a similar results for the treated and control groups. But histological analysis showed complete filling of the surgical defect throughout its extent was only for the group treated with Plumbum met.Conclusion: The study demonstrated that for repair of surgical defects in rat mandibles Plumbum met. 30c and control did not differ significantly in histomorphometric terms. Homeopathy (2009) 98, 92-96.

Modulation of coronary flow and cardiomyocyte size by sensory fibers

Cardiac tissue is densely innervated by sensory neurons that an believed to play important modulatory roles in cardiac functions. In this study, pretreatment of neonate mts with capsaicin was performed. In adult rats, cardiomyocyte size and amount of fibrous tissue in left ventricles as well as in vitro coronary flow were evaluated, the chronotropic and inotropic responses to beta-adrenoceptor agonists (norepinephrine and isoproterenol), muscarinic agonists (carbachol and pilocarpine), and calcitonin gene-related peptide (CGRP) were also investigated with the use of the isolated right atria preparation. Capsaicin pretreatment significantly (P<0.05) reduced both basal coronary flow (18% reduction) and cardiomyocyte size (34% reduction) without affecting the amount of fibrous tissues in the left ventricles. The positive inotropic and chronotropic effects in response to norepinephrine in the isolated rat heart did not significantly differ between control and capsaicin-treated rats, Similarly, the positive chronotropic effects in response to norepinephrine, isoproterenol, and CGRP as well as the negative chronotropic responses to carbachol and pilocarpine in the isolated light atria were not affected by capsaicin pretreatment, Our data are consistent with the suggestion that reductions of both basal coronary flow and cardiomyocyte size seen in hearts from capsaicin-pretreated rats may be consequences of CGRP depletion. The cardiomyocyte size reduction produced by capsaicin treatment may be related to a modulatory role of CGRP as a growth factor.

The effect of laminin-1-doped nanoroughened implant surfaces: Gene expression and morphological evaluation

Aim. This study aimed to observe the morphological and molecular effect of laminin-1 doping to nanostructured implant surfaces in a rabbit model. Materials and Methods. Nanostructured implants were coated with laminin-1 (test; dilution, 100 g/mL) and inserted into the rabbit tibiae. Noncoated implants were used as controls. After 2 weeks of healing, the implants were removed and subjected to morphological analysis using scanning electron microscopy (SEM) and gene expression analysis using the real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). Results. SEM revealed bony tissue attachment for both control and test implants. Real-time RT-PCR analysis showed that the expression of osteoblast markers RUNX-2, osteocalcin, alkaline phosphatase, and collagen I was higher (1.62-fold, 1.53-fold, 1.97-fold, and 1.04-fold, resp.) for the implants modified by laminin-1 relative to the control. All osteoclast markers investigated in the study presented higher expression on the test implants than controls as follows: tartrate-resistant acid phosphatase (1.67-fold), calcitonin receptor (1.35-fold), and ATPase (1.25-fold). The test implants demonstrated higher expression of inflammatory markers interleukin-10 (1.53-fold) and tumour necrosis factor-α (1.61-fold) relative to controls. Conclusion. The protein-doped surface showed higher gene expression of typical genes involved in the osseointegration cascade than the control surface. © 2012 Humberto Osvaldo Schwartz-Filho et al.

Estudo do processo de reparação òssea após implantação do polietileno poroso em defeitos cirúrgicos no osso parietal de ratas diabéticas tratadas com calcitonina

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

Estudo comparativo dos efeitos da calcitonina e do plumbum metallicum 30ch na reparação óssea em mandíbula de ratos

Pós-graduação em Biopatologia Bucal - ICT