Negative feedback regulation of calcineurin-dependent Prz1 transcription factor by the CaMKK-CaMK1 axis in fission yeast

Calcium signals trigger the translocation of the Prz1 transcription factor from the cytoplasm to the nucleus. The process is regulated by the calciumactivated phosphatase calcineurin, which activates Prz1 thereby maintaining active transcription during calcium signalling. When calcium signalling ceases, Prz1 is inactivated by phosphorylation and exported to the cytoplasm. In budding yeast and mammalian cells, different kinases have been reported to counter calcineurin activity and regulate nuclear export. Here, we show that the Ca2+/calmodulin-dependent kinase Cmk1 is first phosphorylated and activated by the newly identified kinase CaMKK2 homologue, Ckk2, in response to Ca2+. Then, active Cmk1 binds, phosphorylates and inactivates Prz1 transcription activity whilst at the same time cmk1 expression is enhanced by Prz1 in response to Ca2+. Furthermore, Cdc25 phosphatase is also phosphorylated by Cmk1, inducing cell cycle arrest in response to an increase in Ca2+. Moreover, cmk1 deletion shows a high tolerance to chronic exposure to Ca2+, due to the lack of cell cycle inhibition and elevated Prz1 activity. This work reveals that Cmk1 kinase activated by the newly identified Ckk2 counteracts calcineurin function by negatively regulating Prz1 activity which in turn is involved in activating cmk1 gene transcription. These results are the first insights into Cmk1 and Ckk2 function in Schizosaccharomyces pombe.

Pharmacology and toxicology of diphenyl diselenide in several biological models

The pharmacology of synthetic organoselenium compounds indicates that they can be used as antioxidants, enzyme inhibitors, neuroprotectors, anti-tumor and anti-infectious agents, and immunomodulators. In this review, we focus on the effects of diphenyl diselenide (DPDS) in various biological model organisms. DPDS possesses antioxidant activity, confirmed in several in vitro and in vivo systems, and thus has a protective effect against hepatic, renal and gastric injuries, in addition to its neuroprotective activity. The activity of the compound on the central nervous system has been studied since DPDS has lipophilic characteristics, increasing adenylyl cyclase activity and inhibiting glutamate and MK-801 binding to rat synaptic membranes. Systemic administration facilitates the formation of long-term object recognition memory in mice and has a protective effect against brain ischemia and on reserpine-induced orofacial dyskinesia in rats. On the other hand, DPDS may be toxic, mainly because of its interaction with thiol groups. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, the molecule acts as a pro-oxidant by depleting free glutathione. Administration to mice during cadmium intoxication has the opposite effect, reducing oxidative stress in various tissues. DPDS is a potent inhibitor of d-aminolevulinate dehydratase and chronic exposure to high doses of this compound has central effects on mouse brain, as well as liver and renal toxicity. Genotoxicity of this compound has been assessed in bacteria, haploid and diploid yeast and in a tumor cell line.

The Influence of Burnout Symptoms on the Relationship between Work-Life Balance and Self-Rated Health

The effects of stress at work are estimated to cost Canadian employers more than 20 billion dollars annually through absenteeism, sick leave and decreased productivity. Over the past two decades, Canadians have reported higher stress levels, increased work hours and more work performed outside of normal business hours. This work-life imbalance has far-reaching repercussions–affecting an employee’s performance as well as their health. Chronic exposure to these high levels of stress can also lead to burnout. The primary purpose of this study was to determine the magnitude in which burnout symptoms influence the relationship between work-life balance and self-rated health. The secondary purpose of this study was to determine if gender and age interactions exist in the relationship between burnout, work-life balance, and self-rated health. This cross-sectional study involved secondary analysis of 220 managers, workers and human service professionals who completed an Occupational Health Clinics for Ontario Workers’ Mental Injury Toolkit (MIT) survey for the launch of the MIT. The MIT survey is a modified form of the short version of the Copenhagen Psychosocial Questionnaire and includes expanded questioning around burnout, stress, sleep troubles, cognitive, and somatic symptoms. There were no significant differences in self-rated health based on a respondent’s gender or age, indicating that no interaction of gender and age would be required. Respondents with low self-rated health reported significantly higher burnout and work-life imbalance compared to those with high self-rated health. The regression analysis demonstrated that the magnitude in which burnout mediates the relationship between work-life balance and self-rated health was 96%. These findings support previous studies that associate high levels of work-life imbalance or burnout with poor self-rated health or health outcomes. In this study, the shared variance between work-life balance and burnout also supports recent efforts to redefine the context and causes of burnout to include non-work factors. Based on our findings, the potential exists for the development of workplace health promotion strategies that address maintaining a balance between work and home as they may improve employee health and reduce burnout.

Impact des polluants agricoles sur la génétique des populations d’une espèce sentinelle : le ouaouaron (Rana catesbeiana)

L’expansion agricole ne cesse d’agir sur la perte d’habitats essentiels et nécessaires au développement des espèces. Bien que plusieurs espèces réussissent à survivre dans ces habitats peu adéquats, la persistance et la santé de plusieurs populations semblent compromises par l’utilisation souvent intensive de polluants chimiques agricoles et de fertilisants. Cette étude a pour but de déterminer l’impact des contaminants et de l’écologie du paysage sur la diversité génétique des populations de ouaouarons retrouvées en milieu agricole. Notre hypothèse de départ stipule qu’une exposition chronique aux polluants agricoles induira des différences génétiques au niveau des populations exposées. Le bassin versant de la rivière Yamaska a été désigné comme site d’étude puisqu’il fait partie de la région agricole la plus importante du Québec et parce qu’on y retrouve un gradient d’utilisation des terres pour l’agriculture (faible, moyen, élevé). Le ouaouaron a été choisi à titre de modèle biologique puisque ses caractéristiques physiologiques et écologiques en font une espèce sentinelle capable de rendre compte de l’état de santé global des écosystèmes. La caractérisation génétique des populations a été effectuée à partir de marqueurs d’AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism). Les résultats montrent que la diversité génétique est liée à la colonisation à partir de l’embouchure de la rivière Yamaska et que quelques populations sont génétiquement différenciées. De plus, nous avons démontré une relation positive entre le nombre de locus polymorphes et l’atrazine, l’indice de contamination et le métolachlore et la concentration en azote ainsi qu’entre l’hétérozygotie attendue et la concentration en phosphate.

Régulation des processus de réparation de l’épithélium bronchique sain et Fibrose Kystique par le TNF-alpha

La Fibrose Kystique, causée par des mutations du canal CFTR, mène à la dysfonction du transport des fluides et des ions causant la déshydratation du liquide de surface des voies aériennes et ainsi une défaillance de la clairance mucocilliaire. Ce défaut entraine l’accumulation et l’épaississement du mucus au niveau des bronches qui devient alors un environnement idéal pour le développement d’infections chroniques et d’inflammation qui sont associées à la destruction progressive de l’épithélium chez les patients Fibrose Kystique. Même si leur rôle dans les processus lésionnels est très bien connu, l’impact de médiateurs inflammatoires sur la capacité de réparation ne l’est cependant pas. L’objectif de ma maitrise était donc d’étudier la régulation des mécanismes de réparation de l’épithélium bronchique sain et Fibrose Kystique par le facteur de nécrose tumoral (TNF)-alpha, une cytokine pro-inflammatoire cruciale dans l’initiation et la propagation de la réponse inflammatoire chez les patients FK. À l’aide d’un modèle de plaies mécaniques, nous avons montré que le TNF-alpha stimule la réparation de l’épithélium bronchique sain (NuLi-1) et Fibrose Kystique (CuFi-1). De façon surprenante, l’exposition chronique au TNF-alpha augmente cette stimulation tout comme le taux de migration cellulaire pendant la réparation. Cette augmentation de réparation semble être médiée par l’activation de la métalloprotéinase MMP-9, la relâche d’EGF par les cellules épithéliales et ainsi l’activation de la voie d’EGFR. De plus, l’activation de la réparation par le TNF-alpha semble aussi impliquer l’activation des canaux K+, dont nous avons démontré le rôle important dans la réparation. Contrairement à son effet sur la migration cellulaire et sur la réparation, le TNF-alpha diminue la prolifération cellulaire. En somme, en plus de son rôle dans les processus lésionnels, le TNF-alpha semble avoir un rôle complexe dans les processus de réparation puisqu’il stimule la migration et ralentit la prolifération cellulaire.

Rôle de l'estérification des acides gras dans la régulation de la sécrétion d'insuline et le stress métabolique induits par le glucose

Le diabète est une maladie chronique de l’homéostasie du glucose caractérisée par une hyperglycémie non contrôlée qui est le résultat d’une défaillance de la sécrétion d’insuline en combinaison ou non avec une altération de l’action de l’insuline. La surnutrition et le manque d’activité physique chez des individus qui ont des prédispositions génétiques donnent lieu à la résistance à l’insuline. Pendant cette période dite de compensation où la concentration d’acides gras plasmatiques est élevée, l’hyperinsulinémie compense pleinement pour la résistance à l’insuline des tissus cibles et la glycémie est normale. Le métabolisme du glucose par la cellule pancréatique bêta entraîne la sécrétion d’insuline. Selon le modèle classique de la sécrétion d’insuline induite par le glucose, l’augmentation du ratio ATP/ADP résultant de la glycolyse et de l’oxydation du glucose, induit la fermeture des canaux KATP-dépendant modifiant ainsi le potentiel membranaire suivi d’un influx de Ca2+. Cet influx de Ca2+ permet l’exocytose des granules de sécrétion contenant l’insuline. Plusieurs nutriments comme les acides gras sont capables de potentialiser la sécrétion d’insuline. Cependant, le modèle classique ne permet pas d’expliquer cette potentialisation de la sécrétion d’insuline par les acides gras. Pour expliquer l’effet potentialisateur des acides gras, notre laboratoire a proposé un modèle complémentaire où le malonyl-CoA dérivé du métabolisme anaplérotique du glucose inhibe la carnitine palmitoyltransférase-1, l’enzyme qui constitue l’étape limitante de l’oxydation des acides gras favorisant ainsi leur estérification et donc la formation de dérivés lipidiques signalétiques. Le modèle anaplérotique/lipidique de la sécrétion d'insuline induite par le glucose prédit que le malonyl-CoA dérivé du métabolisme du glucose inhibe la bêta-oxydation des acides gras et augmente la disponibilité des acyl-CoA ou des acides gras non-estérifiés. Les molécules lipidiques agissant comme facteurs de couplage du métabolisme des acides gras à l'exocytose d'insuline sont encore inconnus. Des travaux réalisés par notre laboratoire ont démontré qu’en augmentant la répartition des acides gras vers la bêta-oxydation, la sécrétion d’insuline induite par le glucose était réduite suggérant qu’un des dérivés de l’estérification des acides gras est important pour la potentialisation sur la sécrétion d’insuline. En effet, à des concentrations élevées de glucose, les acides gras peuvent être estérifiés d’abord en acide lysophosphatidique (LPA), en acide phosphatidique (PA) et en diacylglycérol (DAG) et subséquemment en triglycérides (TG). La présente étude a établi l’importance relative du processus d’estérification des acides gras dans la production de facteurs potentialisant la sécrétion d’insuline. Nous avions émis l’hypothèse que des molécules dérivées des processus d’estérification des acides gras (ex : l’acide lysophosphatidique (LPA) et le diacylglycerol (DAG)) agissent comme signaux métaboliques et sont responsables de la modulation de la sécrétion d’insuline en présence d’acides gras. Afin de vérifier celle-ci, nous avons modifié le niveau d’expression des enzymes clés contrôlant le processus d’estérification par des approches de biologie moléculaire afin de changer la répartition des acides gras dans la cellule bêta. L’expression des différents isoformes de la glycérol-3-phosphate acyltransférase (GPAT), qui catalyse la première étape d’estérification des acides gras a été augmenté et inhibé. Les effets de la modulation de l’expression des isoenzymes de GPAT sur les processus d’estérifications, sur la bêta-oxydation et sur la sécrétion d’insuline induite par le glucose ont été étudiés. Les différentes approches que nous avons utilisées ont changé les niveaux de DAG et de TG sans toutefois altérer la sécrétion d’insuline induite par le glucose. Ainsi, les résultats de cette étude n’ont pas associé de rôle pour l’estérification de novo des acides gras dans leur potentialisation de la sécrétion d’insuline. Cependant, l’estérification des acides gras fait partie intégrante d’un cycle de TG/acides gras avec sa contrepartie lipolytique. D’ailleurs, des études parallèles à la mienne menées par des collègues du laboratoire ont démontré un rôle pour la lipolyse et un cycle TG/acides gras dans la potentialisation de la sécrétion d’insuline par les acides gras. Parallèlement à nos études des mécanismes de la sécrétion d’insuline impliquant les acides gras, notre laboratoire s’intéresse aussi aux effets négatifs des acides gras sur la cellule bêta. La glucolipotoxicité, résultant d’une exposition chronique aux acides gras saturés en présence d’une concentration élevée de glucose, est d’un intérêt particulier vu la prépondérance de l’obésité. L’isoforme microsomal de GPAT a aussi utilisé comme outil moléculaire dans le contexte de la glucolipotoxicité afin d’étudier le rôle de la synthèse de novo de lipides complexes dans le contexte de décompensation où la fonction des cellules bêta diminue. La surexpression de l’isoforme microsomal de la GPAT, menant à l’augmentation de l’estérification des acides gras et à une diminution de la bêta-oxydation, nous permet de conclure que cette modification métabolique est instrumentale dans la glucolipotoxicité.

Effets motivationnels des cannabinoïdes dans un modèle animal de la schizophrénie

Depuis quelques décennies, la consommation de cannabis et son usage thérapeutique sont le sujet de nombreux débats. Le cannabis est la drogue illicite la plus consommée au monde et cette consommation se trouve dix fois plus élevée chez les patients atteints de schizophrénie que dans la population générale. L’hypothèse d’une automédication initialement proposée afin d’expliquer la consommation élevée de cannabis chez les patients atteints de schizophrénie est maintenant remise en question. En effet, les rapports indiquant une aggravation des symptômes plutôt qu’une amélioration suite à une consommation à long terme sont de plus en plus nombreux. Sachant que le cannabis peut induire des effets soit plaisants soit aversifs, la question se pose à savoir si une prédominance de la valence motivationnelle positive ou une diminution de la valence négative du cannabis peut expliquer la consommation élevée parmi les individus ayant un diagnostic de schizophrénie? Bien qu’un grand nombre de recherches pré-cliniques aient été menées chez l’animal normal pour évaluer l’effet motivationnel du Δ9-tétrahydrocannabinol (THC) et autres cannabinoïdes synthétiques, aucune n’a abordé cette problématique dans un modèle animal de la schizophrénie. Cette lacune nous a donc amené à étudier la valence motivationnelle du THC et de l’agoniste cannabinoïde WIN55,212-2 (WIN) dans un modèle animal de la schizophrénie: la lésion néonatale de l’hippocampe ventral (NVHL). Dans le premier article, nous présentons les résultats de quatre expériences. Une première avait pour objectif de déterminer si la procédure expérimentale que nous avons utilisée permettait de reproduire des signes distinctifs du modèle animal de la schizophrénie. Par la suite, nous avons évalué i) l’effet d’une dose de WIN sur l’activité locomotrice spontanée et ii) la valence motivationnelle du THC (0.5 mg/kg, i.p) et du WIN (1 mg/kg, i.p) chez les rats adolescents (jour post-natal 28-40, PD28-40) et adultes (PD56) au moyen du paradigme de préférence de place conditionnée (PPC). Tel qu’attendu, la réponse locomotrice à l’amphétamine (0.75 et 1.5 mg/kg) chez les rats NVHL adultes était supérieure à celle des rats contrôles (test distinctif du modèle). Le THC a induit une tendance aversive chez les rats contrôles adultes. Enfin, le WIN a stimulé l’activité locomotrice et induit une aversion significative chez les rats adultes NVHL. Dans un deuxième article, nous avons évalué la valence motivationnelle du THC (0.5 mg/kg), du WIN (1 et 3 mg/kg) et l’effet de l’amphétamine au moyen du paradigme d’autostimulation électrique intracérébrale (ASI). Les résultats montrent que : i) l’effet amplificateur de l’amphétamine sur l’ASI était de plus courte durée chez les rats NVHL; ii) le THC produit une légère atténuation de la récompense chez les rats contrôles tandis que le WIN a produit une atténuation plus prononcée de la récompense chez les rats NVHL, un effet qui a été bloqué par l’antagoniste aux récepteurs CB1, le AM251 (3 mg/kg). Pour la première fois les résultats suggèrent une altération du système endocannabinoïde dans un modèle animal de la schizophrénie. Ils indiquent qu’une exposition aigüe conduit à une prédominance de la valence négative. Bien qu’en apparente contradiction avec les études cliniques, ces résultats soulignent l’importance du contexte socio-environnemental pour expliquer les effets du cannabis chez les patients. De plus ils encouragent les futures études à évaluer cette valence sur un modèle d’exposition chronique.

La neurotoxicité développementale associée au méthylmercure, au plomb et aux biphényles polychlorés : l’attention et le traitement visuel à l’étude

L’influence des contaminants environnementaux (CE) a été largement étudié en contexte d’exposition aigüe et d’intoxication. Qu’en est-il d’une exposition chronique à plus faibles doses sur le développement cognitif et sensoriel des enfants? Les études longitudinales de la présente thèse ont été réalisées au Nunavik. Bien que géographiquement éloignée des centres industriels, la communauté inuite est exposée aux CE via leur transport par les courants atmosphériques et océaniques ainsi que par leur bioaccumulation dans le poisson et les mammifères marins. Puisque l’alimentation autochtone traditionnelle, notamment la chair de béluga, est encore fréquemment consommée par la communauté, une proportion substantielle d’enfants inuits est exposée in utero aux CE. Ceux-ci sont également continuellement exposés à ces agents neurotoxiques durant leur développement postnatal. Or, la variation considérable dans l’adoption de l’alimentation traditionnelle au sein de la communauté représente une opportunité pour étudier la relation entre les niveaux d’exposition aux CE et le développement cognitif et sensoriel des enfants. Bien que certains déficits aient déjà été mis en lien avec l’exposition chronique aux CE dans la littérature, la présente thèse s’intéressa à cette relation plus spécifiquement chez les enfants inuits vivant dans le Grand Nord et plus exposés aux CE en raison de leur alimentation. Par ailleurs, les protocoles qui ont été développés pour cette thèse permettront d’évaluer des aspects qui ont été peu étudiés en lien avec les CE, soit l’attention visuospatiale et le traitement visuel cérébral précoce. Dans le premier volet de cette thèse, la relation entre trois CE et l’attention visuospatiale a été étudiée à l’aide d’une version adaptée de la tâche de Posner (M.I. Posner et al., 1980). Cette tâche psychophysique a été administrée à des enfants inuits (âge moyen = 11.2 ans) dont les niveaux d’exposition au mercure (Hg), au plomb (Pb) et aux biphényles polychlorés (BPCs) ont été documentés durant les périodes pré et postnatale. Les expositions in utero au Pb et aux BPCs ont été significativement associées à de l’impulsivité et de l’inattention, respectivement, alors que l’exposition postnatale au Pb a été associée à des temps de réaction plus longs. Bien qu’aucune relation spécifique avec l’attention visuospatiale n’ait été trouvée, les résultats de cette étude suggèrent que l’exposition aux CE est associée à une diminution des capacités attentionnelles générales chez les enfants résidant au Nunavik. Dans le second volet, le traitement cérébral précoce de l’information visuelle a été examiné à l’aide de potentiels évoqués visuels auprès d’enfants de la même communauté (âge moyen = 10.9 ans). La concentration de Hg dans le sang de cordon ombilical mesurée à la naissance a été associée à une réduction de l’amplitude et à une augmentation de la latence de la composante N75. L’exposition prénatale au Pb a quant à elle été associée à un délai dans la latence de la composante N150. Les résultats obtenus suggèrent ainsi que l’exposition aux métaux lourds, en particulier durant la période gestationnelle, serait associée à des altérations dans le développement visuel. Les résultats présentés dans cette thèse soutiennent l’hypothèse selon laquelle le cerveau en développement est vulnérable lors d’une exposition chronique aux CE, et cela même à des niveaux de concentration inférieurs aux limites recommandées par les organismes de santé publique. Les résultats permettent également d’apporter un éclairage nouveau sur les déficits cognitifs et sensoriels associés aux CE.

Waste Water Treatment Using Low Cost Natural Adsorbents

Heavy metals are major toxic pollutants with severe health effects on humans. They are released into the environment from a variety of industrial activities. Cadmium, lead, zinc, chromium and copper are the most toxic metals of widespread use in industries such as tanning, electroplating, electronic equipment manufacturing and chemical processing plants. Heavy metals contribute to a variety of adverse health environmental effects due to their acute and chronic exposure through air, water and food chain. Conventional treatment methods of metal removal are often limited by their cost and ineffectiveness at low concentrations. Adsorption, the use of inactivated biomass as adsorbents offers an attractive potential alternative to their conventional methods. Mango peel and Alisma plantago aquatica are naturally occurring and abundant biomass can offer an economical solution for metal removal.The Cd(II), Pb(II), Zn(II), Cr(III) and Cu(II) adsorption by milled adsorbents of mango peel and Alisma plantago aquatica were evaluated in batches.

Prevalencia de hipertensión arterial y su asociación a factores de riesgo en santa maría (Boyacá) Colombia 2007.

La hipertensión arterial es, problema de salud pública, factor de riesgo de la enfermedad coronaria; constituye la primera causa de muerte mundial. Este estudio determinó la prevalencia de hipertensión arterial y su asociación con diferentes factores de riesgo genero, edad, obesidad, herencia, consumo de sal, tabaquismo, diabetes, alcohol, grupo étnico en Santa María (Boyacá). Metodología Encuesta de base poblacional. (n=252) hombres y mujeres entre 15 y 75 años . Muestreo por conglomerados sistemático cada 5 casas. Creando base de datos en Epi-Info 2000 para su análisis.

Riesgo de hipertensión arterial por ruido laboral: revisión sistemática

Introducción: la pérdida auditiva inducida por ruido es el efecto nocivo del ruido más comúnmente estudiado, sin embargo, el ruido también produce trastornos digestivos y del sueño, cambios en los niveles de cortisol, efectos cardiovasculares e hipertensión arterial (HTA), entre otros. Objetivo: determinar si la exposición laboral a ruido induce hipertensión arterial. Materiales y métodos: se siguieron las recomendaciones del método PRISMA para revisiones sistemáticas. Se hizo una búsqueda de estudios en PUBMED utilizando los términos “occupational and noise and hypertension” y aplicando los filtros: 1) publicaciones incluidas entre 2005-2015; 2) estudios publicados en inglés; 3) revisión de títulos y resúmenes; 4) revisión completa de los textos para un total final de 32 estudios. Se hizo la revisión, análisis y resumen de todos los estudios. Resultados: los estudios concluyeron que aquellos portadores de los polimorfismos de la enzima convertidora de angiotensina expuestos a ruido, tuvieron una mayor susceptibilidad genética a tener HTA. Los estudios reportaron una asociación positiva entre ruido e HTA. Hay controversia acerca de la relación que existe entre HTA, ruido y coexposición a otros factores como calor, trabajo por turnos, presencia de solventes o plomo en el lugar de trabajo y carga física. Conclusiones: Se presume que solo los niveles de ruido ≥ 85 dBA tienen efectos negativos sobre la salud, pero se ha encontrado que los efectos no auditivos del ruido se producen por debajo de este parámetro. Recomendaciones: se sugiere el uso de la pérdida auditiva inducida por ruido entre población trabajadora como un método de tamizaje para detectar personas prehipertensas, con el fin prevenir la generación de HTA.

Ubiquitin-dependent down-regulation of the neurokinin-1 receptor

Transient stimulation with substance P (SP) induces endocytosis and recycling of the neurokinin-1 receptor (NK(1)R). The effects of sustained stimulation by high concentrations of SP on NK(1)R trafficking and Ca(2+) signaling, as may occur during chronic inflammation and pain, are unknown. Chronic exposure to SP (100 nm, 3 h) completely desensitized Ca(2+) signaling by wild-type NK(1)R (NK(1)Rwt). Resensitization occurred after 16 h, and cycloheximide prevented resensitization, implicating new receptor synthesis. Lysine ubiquitination of G-protein-coupled receptors is a signal for their trafficking and degradation. Lysine-deficient mutant receptors (NK(1)RDelta5K/R, C-terminal tail lysines; and NK(1)RDelta10K/R, all intracellular lysines) were expressed at the plasma membrane and were functional because they responded to SP by endocytosis and by mobilization of Ca(2+) ions. SP desensitized NK(1)Rwt, NK(1)RDelta5K/R, and NK(1)RDelta10K/R. However, NK(1)RDelta5K/R and NK(1)RDelta10K/R resensitized 4-8-fold faster than NK(1)Rwt by cycloheximide-independent mechanisms. NK(1)RDelta325 (a naturally occurring truncated variant) showed incomplete desensitization, followed by a marked sensitization of signaling. Upon labeling receptors in living cells using antibodies to extracellular epitopes, we observed that SP induced endocytosis of NK(1)Rwt, NK(1)RDelta5K/R, and NK(1)RDelta10K/R. After 4 h in SP-free medium, NK(1)RDelta5K/R and NK(1)RDelta10K/R recycled to the plasma membrane, whereas NK(1)Rwt remained internalized. SP induced ubiquitination of NK(1)Rwt and NK(1)RDelta5K/R as determined by immunoprecipitation under nondenaturing and denaturing conditions and detected with antibodies for mono- and polyubiquitin. NK(1)RDelta10K/R was not ubiquitinated. Whereas SP induced degradation of NK(1)Rwt, NK(1)RDelta5K/R and NK(1)RDelta10K/R showed approximately 50% diminished degradation. Thus, chronic stimulation with SP induces ubiquitination of the NK(1)R, which mediates its degradation and down-regulation.

Regulation of phospholipases C and D in rat ventricular myocytes: stimulation by endothelin-1, bradykinin and phenylephrine.

The physiological activator of protein kinase C (PKC), diacylglycerol, is formed by hydrolysis of phosphoinositides (PI) by phospholipase C (PLC) or phosphatidylcholine by phospholipase D (PLD). We have measured activation of these phospholipases by endothelin-1 (ET-1), bradykinin (BK), or phenylephrine (PE) in ventricular myocytes cultured from neonatal rat. The stimulation of PI hydrolysis after 10 min by 0.1 microM ET-1 (about 12-fold) was much greater than for BK or PE (each about four-fold), and did not correlate with translocation of nPKC delta or nPKC epsilon (Clerk A. Bogoyevitch MA. Andersson MB. Sugden PH, 1994. J Biol Chem 269: 32848-32857: Clerk A, Gillespie-Brown J, Fuller SJ, Sugden PH, 1996. Biochem J 317: 109-118). However, ET-1 and BK stimulated a similar rapid increase in [3H]InsP, formation (< 30 s), which was much greater than that seen with PE. This early phase correlated with PKC translocation. Acute or chronic exposure to 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) or treatment with Ro-31-8220 showed that the stimulation of PI hydrolysis by PE, but not ET-1 or BK, was inhibited by activation of PKC. Furthermore, ET-1 and BK heterologously desensitized the stimulation of PI hydrolysis by PE, ET-1 or BK homologously uncoupled their own receptors from [3H]InsP3 formation, but there was no evidence of heterologous desensitization with these two agonists. Anomalously, chronic exposure to TPA increased the stimulation of PI hydrolysis by BK, but this probably resulted from an increase in BK receptor density. PLD was also rapidly activated by TPA. ET-1, BK or PE. Experiments with Ro-31-8220 showed that the stimulation of PLD by ET-1 and BK was mediated through activation of PKC. We discuss the characteristics of the activation of PI hydrolysis and PLD by ET-1, BK, and PE with respect to the translocation of PKC.

Arachidonic acid actions on functional integrity and attenuation of the negative effects of palmitic acid in a clonal pancreatic beta-cell line

Chronic exposure of pancreatic beta-cells to saturated non-esterified fatty acids can lead to inhibition of insulin secretion and apoptosis. Several previous studies have demonstrated that saturated fatty acids such as PA (palmitic acid) are detrimental to beta-cell function compared with unsaturated fatty acids. In the present study, we describe the effect of the polyunsaturated AA (arachidonic acid) on the function of the clonal pancreatic beta-cell line BRIN-BD11 and demonstrate AA-dependent attenuation of PA effects. When added to beta-cell incubations at 100 mu M, AA can stimulate cell proliferation and chronic (24 h) basal insulin secretion. Microarray analysis and/or real-time PCR indicated significant AA-dependent up-regulation of genes involved in proliferation and fatty acid metabolism [e.g. Angptl (angiopoietin-like protein 4), Ech1 (peroxisomal Delta(3.5),Delta(2.4)-dienoyl-CoA isomerase), Cox-1 (cyclo-oxygenase-1) and Cox-2, P < 0.05]. Experiments using specific COX and LOX (lipoxygenase) inhibitors demonstrated the importance of COX-1 activity for acute (20 min) stimulation of insulin secretion, suggesting that AA metabolites may be responsible for the insulinotropic effects. Moreover, concomitant incubation of AA with PA dose-dependently attenuated the detrimental effects of the saturated fatty acid, so reducing apoptosis and decreasing parameters of oxidative stress [ROS (reactive oxygen species) and NO levels] while improving the GSH/GSSG ratio. AA decreased the protein expression of iNOS (inducible NO synthase), the p65 subunit of NF-kappa B (nuclear factor kappa B) and the p47 subunit of NADPH oxidase in PA-treated cells. These findings indicate that AA has an important regulatory and protective beta-cell action, which may be beneficial to function and survival in the `lipotoxic` environment commonly associated with Type 2 diabetes mellitus.

Avaliação dos efeitos de um extrato bruto de cianobactérias contendo microcistinas sobre o desempenho reprodutivo e a embriofetotoxicidade de ratos

The presence of cyanobacterial blooms in reservoirs intended for supply to the population can create public health problems for many species could produce potentially toxic compounds and these are not eliminated in the conventional procedures used in water treatment plants. So even in amounts less than the maximum allowable limit imposed by MS, cyanotoxins can be present in drinking water distributed to the population, creating a chronic exposure. There is little information about the long-term effects of oral exposure to cyanotoxins. This work aimed to show the exposure orally (v.o) of animals to a crude extract of cyanobacteria containing cyanotoxins to evaluate the reproductive performance of pregnant rats and their offspring and fertility of male rats. The presence of microcystins (MCs) in samples collected during the flowering processes in freshwater reservoirs in the Rio Grande do Norte, was analyzed by enzyme immunoassay and its variants have been identified and quantified by chromatographic methods. It was observed that by administration v.o. cyanobacterial extract containing MCs (40, 100 or 250 ng of MCs / kg / day) did not cause systemic toxicity in adult rats or effect on reproductive performance of male and female rats treated. It was also not observed any changes in skeletal study in the offspring of pregnant rats treated with the extract above. Because the solutions used contained MCs in a concentration equal to or greater than the tolerable daily intake for MCs, the results suggest, therefore, that the development of this work contributed to better assess public health risk as the oral exposure to cyanotoxins, increasing thus the credibility of the maximum allowable limit (LMP) of MCs in drinking water distributed to the population of several countries that use the LMP established by WHO in its legislation