Erythroid differentiation and protoporphyrin IX down-regulate frataxin expression in Friend cells: characterization of frataxin expression compared to molecules involved in iron metabolism and hemoglobinization

Friedreich ataxia (FA) Is caused by decreased frataxin expression that results in mitochondrial iron (Fe) overload. However, the role of frataxin in mammalian Fe metabolism remains unclear. In this investigation we examined the function of frataxin in Fe metabolism by implementing a well-characterized model of erythroid differentiation, namely, Friend cells induced using dimethyl sulfoxide (DMSO). We have characterized the changes in frataxin expression compared to molecules that play key roles in Fe metabolism (the transferrin receptor [TfR] and the Fe transporter Nramp2) and hemoglobinization (beta-globin). DMSO induction of hemoglobinization results in a marked decrease in frataxin gene (Frda) expression and protein levels. To a lesser extent, Nramp2 messenger RNA (mRNA) levels were also decreased on erythroid differentiation, whereas TfR and beta-globin mRNA levels increased. Intracellular Fe depletion using desferrioxamine or pyridoxal isonicotinoyl hydrazone, which chelate cytoplasmic or cytoplasmic and mitochondrial Fe pools, respectively, have no effect on frataxin expression. Furthermore, cytoplasmic or mitochondrial Fe loading of induced Friend cells with ferric ammonium citrate, or the heme synthesis inhibitor, succinylacetone, respectively, also had no effect on frataxin expression. Although frataxin has been suggested by others to be a mitochondrial ferritin, the lack of effect of intracellular Fe levels on frataxin expression is not consistent with an Fe storage role. Significantly, protoporphyrin IX down-regulates frataxin protein levels, suggesting a regulatory role of frataxin in Fe or heme metabolism. Because decreased frataxin expression leads to mitochondrial Fe loading in FA, our data suggest that reduced frataxin expression during erythroid differentiation results in mitochondrial Fe sequestration for heme biosynthesis. (C) 2002 by The American Society of Hematology.

Chk1 regulates the S phase checkpoint by coupling the physiological turnover and ionizing radiation-induced accelerated proteolysis of Cdc25A

Chk1 kinase coordinates cell cycle progression and preserves genome integrity. Here, we show that chemical or genetic ablation of human Chk1 triggered supraphysiological accumulation of the S phase-promoting Cdc25A phosphatase, prevented ionizing radiation (IR)-induced degradation of Cdc25A, and caused radioresistant DNA synthesis (RDS). The basal turnover of Cdc25A operating in unperturbed S phase required Chk1-dependent phosphorylation of serines 123, 178, 278, and 292. IR-induced acceleration of Cdc25A proteolysis correlated with increased phosphate incorporation into these residues generated by a combined action of Chk1 and Chk2 kinases. Finally, phosphorylation of Chk1 by ATM was required to fully accelerate the IR-induced degradation of Cdc25A. Our results provide evidence that the mammalian S phase checkpoint functions via amplification of physiologically operating, Chk1-dependent mechanisms.

Site-directed mutagenesis of the ATM promoter: Consequences for response to proliferation and ionizing radiation

Although ATM, the protein defective in ataxia-telangiectasia (A-T), is activated primarily by radiation, there is also evidence that expression of the protein can be regulated by both radiation and growth factors. Computer analysis of the ATM promoter proximal 700-bp sequence reveals a number of potentially important cis-regulatory sequences. Using nucleotide substitutions to delete putative functional elements in the promoter of ATM, we examined the importance of some of these sites for both the basal and the radiation-induced activity of the promoter. In lymphoblastoid cells, most of the mutations in transcription factor consensus sequences [Sp1(1), Sp1(2), Cre, Ets, Xre, gammaIre(2), a modified AP1 site (Fse), and GCF] reduced basal activity to various extents, whereas others [gammaIre(1), NF1, Myb] left basal activity unaffected. In human skin fibroblasts, results were generally the same, but the basal activity varied up to 8-fold in these and other cell lines. Radiation activated the promoter approximately 2.5-fold in serum-starved lymphoblastoid cells, reaching a maximum by 3 hr, and all mutated elements equally blocked this activation. Reduction in Sp1 and AP1 DNA binding activity by serum starvation was rapidly reversed by exposure of cells to radiation. This reduction was not evident in A-T cells, and the response to radiation was less marked. Data provided for interaction between ATM and Sp1 by protein binding and co-immunoprecipitation could explain the altered regulation of Sp1 in A-T cells. The data described here provide additional evidence that basal and radiation-induced regulation of the ATM promoter is under multifactorial control. (C) 2003 Wiley-Liss, Inc.

Identification of a novel protein kinase mediating Akt survival signaling to the ATM protein

We identified a novel human AMP-activated protein kinase (AMPK) family member, designated ARK5, encoding 661 amino acids with an estimated molecular mass of 74 kDa. The putative amino acid sequence reveals 47, 45.8, 42.4, and 55% homology to AMPK-alpha1, AMPK-alpha2, MELK and SNARE respectively, suggesting that it is a new member of the AMPK family. It has a putative Akt phosphorylation motif at amino acids 595600, and Ser(600) was found to be phosphorylated by active Akt resulting in the activation of kinase activity toward the SAMS peptide, a consensus AMPK substrate. During nutrient starvation, ARK5 supported the survival of cells in an Akt-dependent manner. In addition, we also demonstrated that ARK5, when activated by Akt, phosphorylated the ATM protein that is mutated in the human genetic disorder ataxia-telangiectasia and also induced the phosphorylation of p53. On the basis of our current findings, we propose that a novel AMPK family member, ARK5, is the tumor cell survival factor activated by Akt and acts as an ATM kinase under the conditions of nutrient starvation.

Enxaqueca associada a disfunção auditivo-vestibular

A associação de distúrbios da audição e equilíbrio com enxaqueca é reconhecida desde a Grécia antiga quando Aretaeus da Capadócia em 131 a.C., fez uma descrição precisa e com detalhes desta ocorrência durante uma crise de enxaqueca. Uma revisão ampla das manifestações otoneurológicas da enxaqueca é apresentada, usando as mais recentes publicações com respeito à epidemiologia, apresentação clínica, fisiopatologia, métodos diagnósticos e manejo desta síndrome. OBJETIVO: Descrever a entidade clínica "Enxaqueca associada a Disfunção Auditivo-vestibular" no intuito de ajudar médicos otorrinolaringologistas e neurologistas no diagnóstico e no manejo clínico dessa doença. COMENTÁRIOS FINAIS: Uma forte associação existe entre sintomas otoneurológicos e enxaqueca, sendo a enxaqueca associada a disfunção auditivo-vestibular a causa mais comum de vertigem episódica espontânea (não-posicional). Os sintomas podem variar bastante entre pacientes tornando um desafio diagnóstico para o otorrinolaringologista. Esta entidade geralmente se apresenta com ataques de vertigem espontâneos ou posicionais, durando de segundos a dias com sintomas de enxaqueca associados. Uma melhor elucidação da ligação entre os mecanismos vestibulares centrais e os mecanismos da enxaqueca em si, além da descoberta de defeitos em canais iônicos em algumas causas de enxaqueca, ataxia e vertigem, podem levar a um entendimento maior da fisiopatologia da enxaqueca associada a disfunção auditivo-vestibular.

Espondilopatia cervical ou síndrome de wobbler: Diagnóstico imagiológico

A espondilopatia cervical uma patologia de etiologia multifactorial, que leva a um estreitamento do canal vertebral e consequentemente compressão da medula espinhal cervical caudal e das raízes nervosas, devido a alterações anatómicas e posicionais ao nível das vértebras cervicais (C5, C6 e C7). Os animais afectados, mais frequentemente raças grandes (Dobermen e Dogue Alemão) podem apresentar ataxia dos membros pélvicos, com ou sem dor cervical, que pode progredir para défices neurológicos dos membros anteriores e em última instância quadriplegia. O diagnóstico desta patologia é feito com base na sintomatologia clínica e exames de imagem (mielografia, tomografia axial computorizada e/ou ressonância magnética). O tratamento pode ser médico ou cirúrgico de acordo com o grau de afecção sendo também o prognóstico variável.

Estudo de prevalência em recém-nascidos por deficiência de biotinidase

INTRODUÇÃO: A deficiência de biotinidase é um erro inato do metabolismo caracterizado principalmente por ataxia, crise convulsiva retardo mental, dermatites, alopécia e susceptibilidade a infecções. É atribuída a esta deficiência enzimática a forma tardia de deficiência múltipla das carboxilases. Com o objetivo de verificar a prevalência da deficiência de biotinidase e validar o teste de triagem neonatal considerando a relação custo/benefício, elaborou-se estudo prospectivo na população de recém-nascidos no Estado do Paraná. MATERIAL E MÉTODO: Em um período de 8 meses foram triados 125.000 recém-nascidos. A amostra sangüínea foi a mesma obtida para os testes de triagem para fenilcetonúria e hipotireoidismo congênito, submetida ao teste semiquantitativo colorimétrico para atividade de biotinidase. As amostras consideradas suspeitas foram repetidas em duplicatas do mesmo cartão de papel de filtro, e as que permaneceram alteradas solicitou-se novo cartão. O teste quantitativo colorimétrico da doença foi realizado nos casos em que a segunda amostra testada em duplicata sugeriu deficiência de biotinidase. RESULTADOS: A taxa de repetição em duplicata variou de 0,9% a 0,5% do total de exames realizados por mês. A taxa de reconvocação do segundo cartão foi de 0,17%, sendo que destes 212 casos, 30% não retornaram o segundo cartão solicitado. Foram identificados 2 casos, um de deficiência total de biotinidase e outro de deficiência parcial. A prevalência da doença na população de estudo foi de 1:62.500 nascidos-vivos. A sensibilidade do teste semiquantativo colorimétrico foi calculada em 100% e a especificidade 99,88%. CONCLUSÃO: A prevalência da doença no Estado do Paraná foi de 1:125.000 nascidos-vivos para deficiência total da enzima, levando-se em consideração que 30% de casos suspeitos que repetiram novo teste. O teste semiquantitativo colorimétrico foi considerado efetivo em identificar os casos afetados, com sensibilidade de 100% e especificidade de 99,88%. A relação custo/benefício foi satisfatória, permitindo a inclusão do teste de detecção de deficiência de biotinidase no programa de triagem neonatal do Estado do Paraná.

Identificação de compostos que modulam a patogénese da doença de Machado-Joseph em C.elegans: autofagia como alvo terapêutico: identification of small compounds that modulate pathogenesis of Machado-Joseph disease in a C.elegans model: targeting autophagy

A doença de Machado-Joseph (DMJ) ou ataxia espinocerebelosa do tipo 3 (SCA3), conhecida por ser a mais comum das ataxias hereditárias dominantes em todo o mundo, é uma doença neurodegenerativa autossómica dominante que leva a uma grande incapacidade motora, embora sem alterar o intelecto, culminando com a morte do doente. Atualmente não existe nenhum tratamento eficaz para esta doença. A DMJ é resultado de uma alteração genética causada pela expansão de uma sequência poliglutamínica (poliQ), na região C-terminal do gene que codifica a proteína ataxina-3 (ATXN3). Os mecanismos celulares das doenças de poliglutaminas que provocam toxicidade, bem como a função da ATXN3, não são ainda totalmente conhecidos. Neste trabalho, usamos, pela sua simplicidade e potencial genético, um pequeno animal invertebrado, o nemátode C. elegans, com o objetivo de identificar fármacos eficazes para o combate contra a patogénese da DMJ, analisando simultaneamente o seu efeito na agregação da ATXN3 mutante nas células neuronais in vivo e o seu impacto no comportamento motor dos animais. Este pequeno invertebrado proporciona grandes vantagens no estudo dos efeitos tóxicos de proteínas poliQ nos neurónios, uma vez que a transparência das suas 959 células (das quais 302 são neurónios) facilita a deteção de proteínas fluorescentes in vivo. Para além disso, esta espécie tem um ciclo de vida curto, é económica e de fácil manutenção. Neste trabalho testámos no nosso modelo transgénico da DMJ com 130Qs em C.elegans dois compostos potencialmente moduladores da agregação da ATXN3 mutante e da resultante disfunção neurológica, atuando pela via da autofagia. De modo a validar a possível importância terapêutica da ativação da autofagia os compostos candidatos escolhidos foram o Litío e o análogo da Rapamicina CCI-779, testados independentemente e em combinação. A neuroproteção conferida pelo Litío e pelo CCI-779 independentemente sugere que o uso destes fármacos possa ser considerado uma boa estratégia como terapia para a DMJ, a testar em organismos evolutivamente mais próximos do humano. A manipulação da autofagia, segundo vários autores, parece ser benéfica e pode ser a chave para o desenvolvimento de novos tratamentos para várias doenças relacionadas com a agregação proteica e o envelhecimento.

Programa de intervenção segundo o modelo de auto-regulação na esclerose múltipla

A esclerose múltipla é um doença crónica do sistema nervoso central, que afecta mais frequentemente adultos jovens, no auge da sua carreira profissional e desenvolvimento pessoal, sem cura e de causas desconhecidas. Os sintomas e sinais mais comuns são a fadiga, fraqueza muscular, alterações da sensibilidade, ataxia, alterações do equilíbrio, dificuldades na marcha, dificuldades de memória, alterações cognitivas e dificuldades na resolução de problemas. A esclerose múltipla é uma doença progressiva e imprevisível, resultando, nalguns casos, em incapacidades e limitações de actividade de vida diária, causando danos irreparáveis para os indivíduos. Esta doença pode surgir através de surtos ou de uma forma progressiva.

Depleção do DNA mitocondrial (mtDNA) em leucócitos de doentes com doença Machado-Joseph : um estudo piloto

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 5 de Outubro de 2015, Universidade dos Açores.

Sexualidade nos doentes com esclerose múltipla

A Esclerose Múltipla é a doença crónica neurodegenerativa que surge em indivíduos de ambos os sexos entre os 10 e os 60 anos. No entanto, a sua incidência é predominante em indivíduos do sexo feminino (relação de 3 mulheres para 2 homens), com idades compreendidas entre os 15 e os 40 anos. A Esclerose Múltipla caracteriza-se por ser uma doença do sistema nervoso central, no qual ocorre um processo inflamatório na mielina de alguns axónios, e que resulta na dificuldade ou interrupção da informação transmitida à fibra nervosa e, consequentemente, pode provocar grandes variações consoante a zona cerebral que é mais afectada pela desmielinização, no entanto alguns sintomas ocorrem mais frequentemente que outros. Os primeiros sintomas que surgem com maior frequência sâo: astenia, fadiga, inflamação do nervo óptico e a perda de força muscular, que pode ocorrer não só em surtos temporários, mas também nos surtos recorrentes ou num processo gradual e progressivo. Mais tarde, surgem sintomas como: indicies de fadiga mais acentuados, rigidez dos membros, espasticidade, distonia, acinesia, paroxística, tremor parkinsónico, dismetria, ataxia, desartria, bem como o aparecimento de dor, descontrolo dos músculos da bexiga e intestinos, disfunções sexuais, alterações de equilíbrio, alterações da coordenação. Tudo depende da zona cerebral afectada e da dimensão das placas de desmielinização. As disfunções sexuais são uma das alterações que poderão ocorrer nos indivíduos com Esclerose Múltipla.

Importance of program physical activity in quality of life in multiple sclerosis patients, six months after the intervention

Background: Multiple Sclerosis (MS) is a chronic disease of the central nervous system that affects more often young adults in the prime of his career and personal development, with no cure and unknown causes. The most common signs and symptoms are fatigue, muscle weakness, changes in sensation, ataxia, changes in balance, gait difficulties, memory difficulties, cognitive impairment and difficulties in problem solving MS is a relatively common neurological disorder in which various impairments and disabilities impact strongly on function and daily life activities. Purpose: The aim of this study is to examine the implications of an Intervention Program of Physical Activity (IPPA) in quality of life in MS patients, six months after the intervention.

Panencefalite Esclerosante Subaguda

A panencefalite esclerosante subaguda é um doença neurodegenerativa lentamente progressiva da infância e adolescência, caracterizada por demência, ataxia, mioclonias e outros sinais neurológicos focais, com desfecho fatal invariável. a autora faz uma revisão do tema, incidindo nos aspectos epidemiológicos, na expressão da doença, nos aspectos conhecidos sobre o comportamento do agente etiológico - o vírus do sarampo - e sobre a resposta imune do hospedeiro, profilaxia do sarampo e propostas terapêuticas.