Changes in midbrain pain receptor expression, gait and behavioral sensitivity in a rat model of radiculopathy.

Intervertebral disc herniation may contribute to inflammatory processes that associate with radicular pain and motor deficits. Molecular changes at the affected dorsal root ganglion (DRG), spinal cord, and even midbrain, have been documented in rat models of radiculopathy or nerve injury. The objective of this study was to evaluate gait and the expression of key pain receptors in the midbrain in a rodent model of radiculopathy. Radiculopathy was induced by harvesting tail nucleus pulposus (NP) and placing upon the right L5 DRG in rats (NP-treated, n=12). Tail NP was discarded in sham-operated animals (n=12). Mechanical allodynia, weight-bearing, and gait were evaluated in all animals over time. At 1 and 4 weeks after surgery, astrocyte and microglial activation was tested in DRG sections. Midbrain sections were similarly evaluated for immunoreactivity to serotonin (5HT(2B)), mu-opioid (µ-OR), and metabotropic glutamate (mGluR4 and 5) receptor antibodies. NP-treated animals placed less weight on the affected limb 1 week after surgery and experienced mechanical hypersensitivity over the duration of the study. Astroctye activation was observed at DRGs only at 4 weeks after surgery. Findings for pain receptors in the midbrain of NP-treated rats included an increased expression of 5HT(2B) at 1, but not 4 weeks; increased expression of µ-OR and mGluR5 at 1 and 4 weeks (periaqueductal gray region only); and no changes in expression of mGluR4 at any point in this study. These observations provide support for the hypothesis that the midbrain responds to DRG injury with a transient change in receptors regulating pain responses.

Heightened maternal inflammation is linked to placental oxidative and nitrosative stress associated with fetal growth restriction in the rat

Deficient trophoblast invasion and spiral artery remodeling are associated with pregnancy complications such as pre-eclampsia (PE) and fetal growth restriction (FGR). Using a model in which pregnant Wistar rats are given daily, low-dose, injections of bacterial lipopolysaccharide (LPS; 10 – 40 µg/kg) on gestational days (GD) 13.5 – 16.5, our group has shown that abnormal maternal inflammation is causally linked to shallow trophoblast invasion, deficient spiral artery remodeling, and altered utero-placental hemodynamics leading to FGR/PE; these alterations were shown to be mediated by TNF-a. The present research evaluated certain consequences of decreased placental perfusion; this was accomplished by examining placental alterations indicative of decreased placental perfusion. Additionally, the role of glyceryl trinitrate (GTN) was determined as a potential therapeutic to prevent the consequences of decreased placental perfusion. Results indicated that dams experiencing heightened maternal inflammation showed significantly greater expression of hypoxia-inducible factor-1a (HIF-1a) and nitrotyrosine, both of which are markers of decreased perfusion and oxidative/nitrosative stress. Contrary to expectations, inflammation did not appear to affect nitric oxide (NO) bioavailability, as revealed by a lack of change in placental or plasma levels of cyclic guanosine monophosphate (cGMP). However, continuous transdermal administration of GTN (25 µg/hr) on GD 12.5 – 16.5 prevented the accumulation of HIF-1a and nitrotyrosine in placentas from LPS-treated rats. These results support the concept that maternal inflammation contributes to placental hypoxia and oxidative/nitrosative stress. Additionally, they indicate that GTN has potential applications in the treatment and/or prevention of pregnancy complications associated with abnormal maternal inflammation.

Contractile and vasorelaxant effects of hydrogen sulfide and its biosynthesis in the human internal mammary artery

This study aimed to test these hypotheses: cystathionine gamma-lyase (CSE) is expressed in a human artery, it generates hydrogen sulfide (H2S), and H2S relaxes a human artery. H2S is produced endogenously in rat arteries from cysteine by CSE. Endogenously produced H2S dilates rat resistance arteries. Although CSE is expressed in rat arteries, its presence in human blood vessels has not been described. In this study, we showed that both CSE mRNA, determined by reverse transcription-polymerase chain reaction, and CSE protein, determined by Western blotting, apparently occur in the human internal mammary artery (internal thoracic artery). Artery homogenates converted cysteine to H2S, and the H2S production was inhibited by DL-propargylglycine, an inhibitor of CSE. We also showed that H2S relaxes phenylephrine-precontracted human internal mammary artery at higher concentrations but produces contraction at low concentrations. The latter contractions are stronger in acetylcholine-prerelaxed arteries, suggesting inhibition of nitric oxide action. The relaxation is partially blocked by glibenclamide, an inhibitor of K-ATP channels. The present results indicate that CSE protein is expressed in human arteries, that human arteries synthesize H2S, and that higher concentrations of H2S relax human arteries, in part by opening K-ATP channels. Low concentrations of H2S contract the human internal mammary artery, possibly by reacting with nitric oxide to form an inactive nitrosothiol. The possibility that CSE, and the H2S it generates, together play a physiological role in regulating the diameter of arteries in humans, as has been demonstrated in rats, should be considered.

GABAergic control of arteriolar diameter in the rat retina

Purpose: To investigate the role of γ-aminobutryic acid (GABA) in the regulation of arteriolar diameter in the rat retina.

Methods.: The actions of GABA on arteriolar diameter were examined using ex vivo retinal whole-mount preparations and isolated vessel segments. In most experiments, arterioles were partially preconstricted with endothelin (Et)-1. The expression levels of GABAA and GABAB receptors on isolated rat retinal Müller cells were assessed by immunohistochemistry.

Results.: GABA (0.1–1 mM) evoked vasodilation or vasoconstriction of arterioles in whole-mount preparations. No such effects were observed with isolated vessel segments. In whole mount samples, the GABAA receptor agonist muscimol caused vasomotor responses in only a small proportion of vessels. In contrast, arteriolar responses to the GABAB receptor agonists baclofen and SKF97541 more closely resembled those observed with GABA. No responses were seen with the GABAC receptor agonist 5-methylimidazoleacetic acid. GABA-induced vasodilator responses were, for the most part, repeatable in the presence of the GABAA receptor antagonist bicuculline. These responses, however, were completely blocked in the presence of the GABAB receptor inhibitor 2-hydroxysaclofen. Strong immunolabeling for both GABAA and GABAB receptors was detected in isolated Müller cells. In the absence of Et-1–induced preconstriction, most vessels were unresponsive to bicuculline or 2-hydroxysaclofen.

Conclusions.: GABA exerts complex effects on arteriolar diameter in the rat retina. These actions appear largely dependent upon the activation of GABAB receptors in the retinal neuropile, possibly those located on perivascular Müller cells. Despite these findings, endogenous GABA appears to contribute little to the regulation of basal arteriolar diameter in the rat retina.

Les effets d’un traitement au corticostérone sur la transmission dopaminergique mésocorticale du rat en période de stress

L’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien joue un rôle essentiel dans l’adaptation et la réponse au stress. Toutefois, l’hyperactivation de cet axe ou des niveaux chroniquement élevés de glucocorticoïdes (GC) entraînent des conséquences pathologiques. Le système dopaminergique mésocortical, qui se projette dans le cortex préfrontal médian (CPFm), joue un rôle adaptatif en protégeant contre le stress. Jusqu’à présent, les interactions fonctionnelles entre les GC (ex : corticostérone) et le système dopaminergique mésocortical ne sont pas élucidées. Dans ce mémoire, nous avons évalué les effets des GC sur les fonctions dopaminergiques préfrontales en élevant chroniquement, à l’aide de minipompes osmotiques, les niveaux de corticostérone aux concentrations physiologiques maximales (1 mg/kg/h pendant 7 jours). Ce traitement n’a pas modifié significativement, chez les rats stressés ou non, les niveaux post mortem de dopamine et de son métabolite dans le tissu du CPFm. Toutefois, l’évaluation par voltamétrie in vivo des changements de dopamine extracellulaire dans le CPFmv a permis d’observer que la corticostérone augmente significativement la libération de dopamine en réponse à l’exposition à l’odeur de renard et au pincement de la queue. Nos études nous permettent de conclure que la corticostérone potentialise la fonction dopaminergique mésocorticale qui, à son tour, facilite la régulation négative en période de stress.

Lactobacillus helveticus R0052 et Bifidobacterium longum R0175 en combinaison réduisent l’apoptose dans le système limbique après ischémie myocardique transitoire chez le rat

Nous avons démontré la présence d'apoptose dans le système limbique suivant un infarctus du myocarde. Cette mort cellulaire serait partiellement reliée à l'augmentation de cytokines pro-inflammatoires. Des études démontrent que certains probiotiques ont des effets bénéfiques en diminuant le ratio de cytokines pro/anti-inflammatoires. La prise de probiotiques en prévention, avant l’occlusion d’une artère coronarienne, pourrait-elle diminuer l’apoptose dans le système limbique? Méthodes : La combinaison de probiotiques Lactobacillus helveticus R0052 et Bifidobacterium longum R0175 ou son véhicule fut additionné dans l’eau des rats pendant 28 jours consécutifs. Un infarctus du myocarde fut provoqué par l’occlusion de l’artère coronaire gauche. Après 40 minutes d'occlusion, les régions ischémiques ont été reperfusées pour 72 heures. Les animaux furent sacrifiés et la taille de l'infarctus mesurée. L'amygdale et l'hippocampe furent prélevés pour déterminer l'activité de la caspase-3 (pro-apoptotique), le ratio Bax/Bcl2(proapoptotique/ anti-apoptotique) et l'activité d'Akt (survie cellulaire). Résultats : La taille de l’infarctus n'est pas diminuée dans le groupe probiotique (45% de la région à risque)comparé au groupe placebo. Nos marqueurs d’apoptose démontrent une diminution dans les régions du gyrus denté, de l’amygdale latérale et médiane dans le groupe probiotique par rapport au placebo. L’activité de la caspase-3 et le ratio Bax:Bcl2 furent réduits dans le groupe probiotique de 50% et 40% respectivement (p < 0.05) et phosphorylation d’Akt fut augmentée de 35% (p<0.05). Aucune différence fut observée pour les régions Ca1 et Ca3. Conclusion : La combinaison de probiotiques utilisée réduit l’apoptose dans différentes régions du système limbique 72 heures après un IM.

Réduction des dommages myocardiques par le célécoxib suite à une ischémie transitoire chez le rat

Cette étude a été conçue afin d’évaluer l’effet d’un pré-traitement à long terme au célécoxib sur la taille d’infarctus suite à un infarctus du myocarde. Sachant que le célécoxib est un anti-inflammatoire et que des dommages myocardiques peuvent découler des processus inflammatoires, l’inhibition de l’inflammation devrait hypothétiquement réduire la taille d’un éventuel infarctus. Pour ce faire, un traitement au célécoxib (3 mg/kg/jour i.p.) ou au véhicule (DMSO 50% ; EtOH 15% ; eau distillée) a été administré chroniquement pendant 28 jours à des rats mâles Sprague-Dawley (n=18 par groupe) par pompes osmotiques ALZET. Après avoir été anesthésiés, les animaux ont été sujets à l’occlusion de l’artère coronaire gauche descendante, suivie d’une période de reperfusion de 24 heures. Les résultats démontrent que la taille de l’infarctus des animaux traités au célécoxib est significativement réduite comparativement à celle du groupe témoin (37,5±2,5% versus 48,0±2,6% de la zone à risque, p < 0,05). Par la suite, l’accumulation de neutrophiles indique une hausse de ces leucocytes pour la zone ischémique, sans toutefois discriminer entre les groupes traité et non-traité, qui contenaient aussi les couches sub-endocardique et sous-épicardique. Cependant, aucune différence significative est notée entre les groupes traité et témoin au niveau de l’expression de la prostaglandine E2 plasmatique et du facteur de nécrose tumorale alpha. D’un autre côté, l’apoptose, déterminée par le ratio de Bax/Bcl2 et par un essai TUNEL est significativement réduite pour la couche sub-endocardique de la zone à risque des animaux traités au célécoxib. Enfin, l’agrégation plaquettaire, induite à l’adénosine diphosphate et analysée dans le sang complet, suggère que le célécoxib diminue l’agrégation plaquettaire. Cette étude indique alors qu’un pré-traitement au célécoxib peut réduire la taille d’infarctus par un mécanisme impliquant l’apoptose.

Pharmacologie des variations de débit sanguin oculaires chez le rat au moyen de la débitmétrie au laser par effet Doppler

La débitmétrie au laser à effet Doppler (LDF) constitue une méthode prometteuse et non-invasive pour l'étude du débit sanguin local dans l'œil. Cette technique est basée sur un changement de fréquence subi par la lumière lors du mouvement des globules rouges dans les vaisseaux. Une nouvelle sonde LDF a été testée pour sa sensibilité à évaluer la circulation rétinienne/choroïdienne sous des conditions hypercapniques et en présence de diverses substances vasoactives ou suivant la photocoagulation des artères rétiniennes chez le rat. Après dilatation pupillaire, la sonde LDF a été placée en contact avec la cornée de rats anesthésiés et parallèle à l'axe optique. L'hypercapnie a été provoquée par inhalation de CO2 (8% dans de l'air médical), alors que les agents pharmacologiques ont été injectés de façon intravitréenne. La contribution relative à la circulation choroïdienne a été évaluée à la suite de la photocoagulation des artères rétiniennes. Le débit sanguin s'est trouvé significativement augmenté à la suite de l'hypercanie (19%), de l'adénosine (14%) ou du nitroprusside de sodium (16%) comparativement au niveau de base, alors que l'endothéline-1 a provoqué une baisse du débit sanguin (11%). La photocoagulation des artères rétiniennes a significativement diminué le débit sanguin (33%). Des mesures en conditions pathologiques ont ensuite été obtenues après l'injection intravitréenne d'un agoniste sélectif du récepteur B1 (RB1). Ce récepteur des kinines est surexprimé dans la rétine des rats rendus diabétiques avec la streptozotocine (STZ) en réponse à l'hyperglycémie et au stress oxydatif. Les résultats ont montré que le RB1 est surexprimé dans la rétine chez les rats diabétiques-STZ à 4 jours et 6 semaines. À ces moments, le débit sanguin rétinien/choroïdien a été significativement augmenté (15 et 18 %) après l'injection de l'agoniste, suggérant un effet vasodilatateur des RB1 dans l'œil diabétique. Bien que la circulation choroïdienne contribue probablement au signal LDF, les résultats démontrent que le LDF représente une technique efficace et non-invasive pour l'étude de la microcirculation rétinienne in-vivo en continu. Cette méthode peut donc être utilisée pour évaluer de façon répétée les réponses du débit sanguin pendant des modifications métaboliques ou pharmacologiques dans des modèles animaux de maladies oculaires.

Effet des probiotiques Lactobacillus helveticus RO052 et Bifidobacterium longum RO175 sur la dépression post-infarctus du myocarde chez le rat

Nous avons déjà démontré que les probiotiques réduisaient l'apoptose observée dans le système limbique après un infarctus du myocarde (IM), suggérant un rôle anti-dépresseur potentiel des probiotiques. Cette étude a été conçue pour déterminer si les probiotiques pouvaient atténuer le comportement dépressif observé après un infarctus du myocarde. Un autre objectif visait à démontrer qu’une altération de la barrière intestinale pourrait avoir lieu lors d’un IM et que les probiotiques pourraient empêcher cette altération de la perméabilité intestinale. Méthodes: Des rats mâles Sprague-Dawley ont reçu des probiotiques (1 milliard de cellules bactériennes vivantes de Lactobacillus helveticus R0052 et Bifidobacterium longum R0175) ou le véhicule tous les jours en dilution dans leur eau, débutant 1 semaine avant l'induction d'une ischémie myocardique. Un infarctus a ensuite été induit chez la moitié des rats, par l'occlusion de l'artère coronaire antérieure gauche (40 minutes) suivie d'une reperfusion. Les rats témoins, l'autre moitié de la cohorte, ont été soumis à la même procédure sans occlusion coronarienne. Une semaine après l'infarctus, les animaux ont été resoumis au traitement préalable jusqu'au moment du sacrifice. Le comportement dépressif a été évalué par trois tests soit: l'interaction sociale, le test de nage forcée et le test d'évitement passif. Résultats: Les résultats obtenus indiquent qu'en absence d'infarctus, les probiotiques n'ont pas d'effet significatif. Toutefois, en dépit de taille similaire IM, des rats traités avec des probiotiques, ont démontré davantage d'interactions sociales et une meilleure performance dans le test de nage forcée et d'évitement passif, comparativement à des rats du groupe IM sans probiotique (p<0,05). Conclusion: Les probiotiques atténuent le comportement dépressif observé après infarctus du myocarde par un mécanisme qui pourrait impliquer l'intégrité des intestins.

Impact de l'hypotension chez le rat avec encéphalopathie hépatique due à la maladie de foie chronique : implication pour les complications neurologiques suivant la transplantation hépatique

L’encéphalopathie hépatique (EH) est une complication neuropsychiatrique de la maladie de foie telle que la cirrhose, caractérisée par des dysfonctions cognitives et motrices. Le seul traitement curatif est la transplantation hépatique (TH). Historiquement, l’EH est considérée comme un désordre métabolique réversible et il est attendu qu’il soit résolu suivant la TH. Cependant, il a été démontré que des complications neurologiques persistent chez 47% des patients transplantés. La TH est une opération chirurgicale complexe accompagnée de stress péri-opératoire telle que la perte sanguine et l’hypotension. L’hypothèse de ce projet d’étude est que l’EH minimale (EHm) rend le cerveau plus susceptible à une perte neuronale suite à une insulte hypotensive. Nous avons donc caractérisé un modèle d’hypotension chez des rats cirrhotiques avec ligation de la voie biliaire (BDL) dans lequel une hypovolémie de l’artère fémorale a été faite. Avec ce modèle, nous avons étudié l’impact de différentes pressions sanguines de 120 minutes sur le compte neuronal. Nos résultats démontrent que les BDL hypotendus à une pression artérielle moyenne de 60 mmHg et 30 mmHg ont une diminution du compte neuronal et que les neurones mourraient par apoptose (observée par la présence de caspase-3 clivée). Nous avons également déterminé que le flot sanguin cérébral était altéré chez les rats cirrhotiques BDL. Le second objectif était d’évaluer si le traitement de l’EHm par l’ornithine phénylacétate (OP) permettait d’éviter la perte neuronale chez les BDL hypotendus. Nos résultats ont démontrés que l’OP permettait de partiellement rétablir les fonctions cognitives chez les rats BDL. De plus, les rats BDL traités avec l’OP peuvent éviter la mort neuronale. Cependant, le processus apoptotique est toujours enclenché. Ce résultat suggère la possibilité de mort cellulaire retardée par l’OP. Ces résultats suggèrent que les patients cirrhotiques avec EHm sont plus susceptibles à une mort neuronale induite par hypotension. La combinaison de l’EHm et l’hypotension permet d’expliquer les complications neurologiques rencontrées chez certains patients. Le diagnostic et le traitement de ce syndrome doit donc être fait chez les patients cirrhotiques pour éviter ces complications post-TH.

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.

Effects of Ischemia and Reperfusion on P2X(2) Receptor Expressing Neurons of the Rat Ileum Enteric Nervous System

Purpose We investigated the effects of ischemia/reperfusion in the intestine (I/R-i) on purine receptor P2X(2)-immunoreactive (IR) neurons of the rat ileum. Methods The superior mesenteric artery was occluded for 45 min with an atraumatic vascular clamp and animals were sacrificed 4 h later. Neurons of the myenteric and submucosal plexuses were evaluated for immunoreactivity against the P2X(2) receptor, nitric oxide synthase (NOS), choline acetyl transferase (ChAT), calbindin, and calretinin. Results Following I/R-i, we observed a decrease in P2X(2) receptor immunoreactivity in the cytoplasm and surface membranes of neurons of the myenteric and submucosal plexuses. These studies also revealed an absence of calbindin-positive neurons in the I/R-i group. In addition, the colocalization of the P2X(2) receptor with NOS, ChAT, and calretinin immunoreactivity in the myenteric plexus was decreased following I/R-i. Likewise, the colocalization between P2X(2) and calretinin in neurons of the submucosal plexus was also reduced. In the I/R-i group, there was a 55.8% decrease in the density of neurons immunoreactive (IR) for the P2X(2) receptor, a 26.4% reduction in NOS-IR neuron, a 25% reduction in ChAT-IR neuron, and a 47% reduction in calretinin-IR neuron. The density of P2X(2) receptor and calretinin-IR neurons also decreased in the submucosal plexus of the I/R-i group. In the myenteric plexus, P2X(2)-IR, NOS-IR, ChAT-IR and calretinin-IR neurons were reduced in size by 50%, 49.7%, 42%, and 33%, respectively, in the I/R-i group; in the submucosal plexus, P2X(2)-IR and calretinin-IR neurons were reduced in size by 56% and 72.6%, respectively. Conclusions These data demonstrate that ischemia/reperfusion of the intestine affects the expression of the P2X(2) receptor in neurons of the myenteric and submucosal plexus, as well as density and size of neurons in this population. Our findings indicate that I/R-i induces changes in P2X(2)-IR enteric neurons that could result in alterations in intestinal motility.

High sodium intake enhances insulin-stimulated glucose uptake in rat epididymal adipose tissue

Objective: This study investigated the effect of different sodium content diets on rat adipose tissue carbohydrate metabolism and insulin sensitivity. Methods and Procedures: Male Wistar rats were fed on normal- (0.5% Na+; NS), high- (3.12% Na+; HS), or low-sodium (0.06% Na+; LS) diets for 3, 6, and 9 weeks after weaning. Blood pressure (BP) was measured using a computerized tail-cuff system. An intravenous insulin tolerance test (ivITT) was performed in fasted animals. At the end of each period, rats were killed and blood samples were collected for glucose and insulin determinations. The white adipose tissue (WAT) from abdominal and inguinal subcutaneous (SC) and periepididymal (PE) depots were weighed and processed for adipocyte isolation and measurement of in vitro rates of insulin-stimulated 2-deoxy-d-[H-3]-glucose uptake (2DGU) and conversion of -[U-C-14]-glucose into (CO2)-C-14. Results: After 6 weeks, HS diet significantly increased the BP, SC and PE WAT masses, PE adipocyte size, and plasma insulin concentration. The sodium dietary content did not influence the whole-body insulin sensitivity. A higher half-maximal effective insulin concentration (EC50) from the dose - response curve of 2DGU and an increase in the insulin-stimulated glucose oxidation rate were observed in the isolated PE adipocytes from HS rats. Discussion: The chronic salt overload enhanced the adipocyte insulin sensitivity for glucose uptake and the insulin-induced glucose metabolization, contributing to promote adipocyte hypertrophy and increase the mass of several adipose depots, particularly the PE fat pad.

Posttranscriptional regulation of sodium-iodide symporter mRNA expression in the rat thyroid gland by acute iodide administration

Serrano-Nascimento C, Calil-Silveira J, Nunes MT. Posttranscriptional regulation of sodium-iodide symporter mRNA expression in the rat thyroid gland by acute iodide administration. Am J Physiol Cell Physiol 298: C893-C899, 2010. First published January 27, 2010; doi:10.1152/ajpcell.00224.2009.-Iodide is an important regulator of thyroid activity. Its excess elicits the Wolff-Chaikoff effect, characterized by an acute suppression of thyroid hormone synthesis, which has been ascribed to serum TSH reduction or TGF-beta increase and production of iodolipids in the thyroid. These alterations take hours/days to occur, contrasting with the promptness of Wolff-Chaikoff effect. We investigated whether acute iodide administration could trigger events that precede those changes, such as reduction of sodium-iodide symporter (NIS) mRNA abundance and adenylation, and if perchlorate treatment could counteract them. Rats subjected or not to methylmercaptoimidazole treatment (0.03%) received NaI (2,000 mu g/0.5 ml saline) or saline intraperitoneally and were killed 30 min up to 24 h later. Another set of animals was treated with iodide and perchlorate, in equimolar doses. NIS mRNA content was evaluated by Northern blotting and real-time PCR, and NIS mRNA poly(A) tail length by rapid amplification of cDNA ends-poly(A) test (RACE-PAT). We observed that NIS mRNA abundance and poly(A) tail length were significantly reduced in all periods of iodide treatment. Perchlorate reversed these effects, indicating that iodide was the agent that triggered the modifications observed. Since the poly(A) tail length of mRNAs is directly associated with their stability and translation efficiency, we can assume that the rapid decay of NIS mRNA abundance observed was due to a reduction of its stability, a condition in which its translation could be impaired. Our data show for the first time that iodide regulates NIS mRNA expression at posttranscriptional level, providing a new mechanism by which iodide exerts its autoregulatory effect on thyroid.

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.