DIRECT INPUTS TO OFF Α AND G9 GANGLION CELLS FROM AII AMACRINE CELLS IN RABBIT RETINA

In the mammalian retina, AII amacrine cells are essential in the rod pathway for dark-adapted vision. But they also have a “day job”, to provide inhibitory inputs to certain OFF ganglion cells in photopic conditions. This is known as crossover inhibition. Physiological evidence from several different labs implies that AII amacrine cells provide direct input to certain OFF ganglion cells. However, previous EM analysis of the rabbit retina suggests that the dominant output of the AII amacrine cell in sublamina a goes to OFF cone bipolar cells (Strettoi et al., 1992). Two OFF ganglion cell types in the rabbit retina, OFF α and G9, were identified by a combination of morphological criteria such as dendritic field size, dye coupling, mosaic properties and stratification depth. The AII amacrine cells (AIIs) were labeled with an antibody against calretinin and glycine receptors were marked with an antibody against the α1 subunit. This material was analyzed by triple-label confocal microscopy. We found the lobules of AIIs made close contacts at many points along the dendrites of individual OFF α and G9 ganglion cells. At these potential synaptic sites, we also found punctate labeling for the glycine receptor α1 subunit. The presence of a post-synaptic marker such as the α1 glycine receptor at contact points between AII lobules and OFF ganglion cells supports a direct inhibitory input from AIIs. This pathway provides for crossover inhibition in the rabbit retina whereby light onset provides an inhibitory signal to OFF α and G9 ganglion cells. Thus, these two OFF ganglion cell types receive a mixed excitatory and inhibitory drive in response to light stimulation.

Dopamine-stimulated dephosphorylation of connexin 36 mediates AII amacrine cell uncoupling.

Gap junction proteins form the substrate for electrical coupling between neurons. These electrical synapses are widespread in the CNS and serve a variety of important functions. In the retina, connexin 36 (Cx36) gap junctions couple AII amacrine cells and are a requisite component of the high-sensitivity rod photoreceptor pathway. AII amacrine cell coupling strength is dynamically regulated by background light intensity, and uncoupling is thought to be mediated by dopamine signaling via D(1)-like receptors. One proposed mechanism for this uncoupling involves dopamine-stimulated phosphorylation of Cx36 at regulatory sites, mediated by protein kinase A. Here we provide evidence against this hypothesis and demonstrate a direct relationship between Cx36 phosphorylation and AII amacrine cell coupling strength. Dopamine receptor-driven uncoupling of the AII network results from protein kinase A activation of protein phosphatase 2A and subsequent dephosphorylation of Cx36. Protein phosphatase 1 activity negatively regulates this pathway. We also find that Cx36 gap junctions can exist in widely different phosphorylation states within a single neuron, implying that coupling is controlled at the level of individual gap junctions by locally assembled signaling complexes. This kind of synapse-by-synapse plasticity allows for precise control of neuronal coupling, as well as cell-type-specific responses dependent on the identity of the signaling complexes assembled.

Evidence for persistent dysfunction of wild-type aldosterone synthase gene in glucocorticoid-treated familial hyperaldosteronism type I

Background In familial hyperaldosteronism type I (FH-I), glucocorticoid treatment suppresses adrenocorticotrophic hormone-regulated hybrid gene expression and corrects hyperaldosteronism. Objective To determine whether the wild-type aldosterone synthase genes, thereby released from chronic suppression, are capable of functioning normally. Methods We compared mid-morning levels of plasma potassium, plasma aldosterone, plasma renin activity (PRA) and aldosterone : PRA ratios, measured with patients in an upright position, and responsiveness of aldosterone levels to infusion of angiotensin II (AII), for 11 patients with FH-I before and during long-term (0.8-14.3 years) treatment with 0.25-0.75 mg/day dexamethasone or 2.5-10 mg/day prednisolone. Results During glucocorticoid treatment, hypertension was corrected in all. Potassium levels, which had been low (< 3.5 mmol/l) in two patients before treatment, were normal in all during treatment (mean 4.0 +/- 0.1 mmol/l, range 3.5-4.6). Aldosterone levels during treatment [13.2 +/- 2.1 ng/100 ml (mean +/- SEM)] were lower than those before treatment (20.1 +/- 2.5 ng/100 ml, P < 0.05). PRA levels, which had been suppressed before treatment (0.5 +/- 0.2 ng/ml per h), were unsuppressed during treatment (5.1 +/- 1.5 ng/ml per h, P < 0.01) and elevated (> 4 ng/ml per h) in six patients. Aldosterone : PRA ratios, which had been elevated (> 30) before treatment (101.1 +/- 25.9), were much lower during treatment (4.1 +/- 1.0, P < 0.005) and below normal (< 5) in eight patients. Surprisingly, aldosterone level, which had not been responsive (< 50% rise) to infusion of AII for all 11 patients before treatment, remained unresponsive for 10 during treatment. Conclusions Apparently regardless of duration of glucocorticoid treatment in FH-I, aldosterone level remains poorly responsive to AII, with a higher than normal PRA and a low aldosterone : PRA ratio. This is consistent with there being a persistent defect in functioning of wild-type aldosterone synthase gene. (C) Rapid Science Publishers ISSN 0263-6352.

Molecular characterization of potentially zoonotic isolates of Giardia duodenalis in horses

Giardia isolates from eight horses from New York State (NY), USA and two horses from Western Australia (WA) were genetically characterized at the SSU-rDNA and triose-phosphate isomerase (TPI) genes. Phylogenetic analysis of the TPI gene provided strong support for the placement of both isolates of Giardia from horses in WA and a single isolate from a horse in NY within the assemblage AI genotype of G. duodenalis. Another two isolates from horses in NY placed within the assemblage All genotype of G. duodenalis. Phylogenetic analysis of the TPI gene also provided strong bootstrap support for the placement of four G. duodenalis isolates from horses in NY into a potentially host-specific sub-assemblage of assemblage BIV. The results of this study are consistent with previous studies showing that assemblages AI and AII of G. duodenalis provide the greatest potential zoonotic risk to humans. Horses may therefore constitute a potential source for human infection of Giardia either directly or via watersheds. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ativação da enzima conversora de angiotensina no coração após infarto do miocárdio e suas repercussões no remodelamento ventricular

Objetivo: Determinar as alterações de atividade da enzima conversora de angiotensina (ECA) no coração com infarto do miocárdio (IM) e comparar os efeitos do captopril e losartan em parâmetros morfológicos e funcionais de ratos com IM. Métodos: O IM foi produzido em ratos Wistar por ligadura de ramos da artéria coronária esquerda. Os controles (Con) foram submetidos a uma cirurgia fictícia. Animais com IM e Con foram tratados com captopril (30mg/kg/dia) ou losartan (15mg/kg/dia) e estudados 30 dias após, determinando-se a atividade da ECA nos ventrículos direito (VD) e esquerdo (VE), as alterações hemodinâmicas e as concentrações de hidroxiprolina (OH-Pro) e proteína total no VD e VE. Resultados: A atividade da ECA aumentou no VD (+25%) e VE (+70%) após IM. A maior atividade foi observada na cicatriz fibrótica, onde atingiu cerca de 4,5 vezes a do músculo do VE que sobreviveu ao IM (420±68 vs 94±8nmoles/g/min; P<0,01). O IM determinou aumento da pressão diastólica final e hipertrofia do VD e VE. Captopril e losartan foram igualmente eficazes em atenuar a hipertrofia e o aumento da pré-carga. O captopril também atenuou o aumento de OH-Pro no VD e VE após IM. O IM reduziu a concentração de proteína principalmente no músculo de VE, efeito esse acentuado pelo captopril. Conclusão: A grande atividade da ECA na cicatriz deve produzir altas concentrações de angiotensina II (AII) no sangue que drena da cicatriz. Os efeitos dos inibidores da ECA seriam decorrentes, principalmente, da redução de geração local de AII, e não de aumento de cininas, uma vez que captopril e losartan exerceram efeitos similares no remodelamento pós-infarto.

Diversidade alélica de dois membros da família das OMP de Helicobacter pylori, genes jhp870 e jhp649

Helicobacter pylori coloniza o estômago humano e está associada a várias gastropatologias. Este trabalho teve como objectivo o estudo de dois membros da família das OMP de H. pylori, o gene jhp870, possível marcador da úlcera péptica, e o seu homólogo jhp649. A prevalência destes genes, a variabilidade no número de cópias, a sua localização genómica e o estudo dos polimorfismos, ao nível da sequência de bases e respectivas proteínas, foram avaliados numa amostra de estirpes clínicas de H. pylori, isoladas de doentes de diferentes regiões geográficas, apresentando diversas gastropatologias. No geral, ambos os genes apresentam uma elevada similaridade quer ao nível de nucleótidos quer de aminoácidos, observando-se, no entanto, uma região média muito polimórfica. Nesta, foram identificadas seis variantes alélicas (alelo AI a AVI), com diferentes prevalências nos dois genes. O alelo AI é exclusivo e predominante do gene jhp870, e o AII predominante do gene jhp649. A observação da constância destes alelos em todas as estirpes, independentemente da sua origem geográfica, patologia, tipo de população, sugere a sua antiguidade, e evidencia a sua conservação ao longo da evolução. Mais, ao existir esta conservação numa região polimórfica, implica que estes alelos podem ter influência na função da proteína.

MOLECULAR TYPING OF Giardia duodenalisISOLATES FROM NONHUMAN PRIMATES HOUSED IN A BRAZILIAN ZOO

Giardia infections in captive nonhuman primates (NHP) housed at a Brazilian zoo were investigated in order to address their zoonotic potential. Fresh fecal samples were collected from the floors of 22 enclosures where 47 primates of 18 different species were housed. The diagnosis of intestinal parasites after concentration by sedimentation and flotation methods revealed the following parasites and their frequencies: Giardia (18%); Entamoebaspp. (18%); Endolimax nana(4.5%); Iodamoeba spp. (4.5%); Oxyurid (4.5%) and Strongylid (4.5%). Genomic DNA extracted from all samples was processed by PCR methods in order to amplify fragments of gdh and tpi genes of Giardia. Amplicons were obtained from samples of Ateles belzebuth, Alouatta caraya, Alouatta fusca and Alouatta seniculus. Clear sequences were only obtained for the isolates from Ateles belzebuth (BA1), Alouatta fusca(BA2) and Alouatta caraya (BA3). According to the phenetic analyses of these sequences, all were classified as assemblage A. For the tpi gene, all three isolates were grouped into sub-assemblage AII (BA1, BA2 and BA3) whereas for the gdh gene, only BA3 was sub-assemblage AII, and the BA1 and BA2 were sub-assemblage AI. Considering the zoonotic potential of the assemblage A, and that the animals of the present study show no clinical signs of infection, the data obtained here stresses that regular coproparasitological surveys are necessary to implement preventive measures and safeguard the health of the captive animals, of their caretakers and of people visiting the zoological gardens.

Aplicação de métodos moleculares ao diagnóstico de Giardia lamblia e de Entamoeba spp.

Entamoeba histolytica e Giardia lamblia são protozoários com distribuição mundial que frequentemente infectam o Homem, sendo causadores de elevada morbilidade associada com quadros de diarreia. Este estudo consistiu na utilização de métodos moleculares na detecção e identificação destes parasitas em amostras de fezes recebidas no Laboratório de Patologia Tropical do Instituto de Higiene e Medicina Tropical (Lisboa, Portugal), no período decorrente entre Setembro de 2007 e Agosto de 2009. . Foi igualmente avaliada a eficácia e custo-benefício de um método alternativo de conservação para material biológico fecal – o papel de filtro, para subsequente extracção de DNA. Foram analisadas microscopicamente 80 amostras, 23,8 % (19/80) das quais positivas para Giardia e 27,5% (22/80) positivas para Entamoeba spp.. Através do método molecular da PCR, amplificou-se com sucesso DNA de Giardia para o gene ssurRNA em 94,7% (18/19) das amostras microscopicamente positivas. No que se refere às amostras positivas por exame microscópico para Entamoeba spp foi detectada E. dispar em 50,0% (11/22) das amostras após amplificação de parte do gene 16S rRNA. Adicionalmente foi também detectado DNA de E. histolytica em 20,0% (4/20) das amostras analisadas, microscopicamente negativas para Entamoeba spp.. Neste estudo realizou-se a genotipagem de G. lamblia utilizando parte dos genes bg (beta-giardina), tpi (triose-fosfato isomerase) e gdh (glutamato desidrogenase), que revelou haver 61,5% (8/13) dos isolados pertencentes ao genótipo B e 38,5% (5/13) do genótipo A. A determinação de subgenótipos através da análise de SNP’s para os 3 genes só foi possível para o gene bg do genótipo A, revelando 3 amostras correspondentes ao subgenótipo A2 e uma para o subgenótipo A3. Para os restantes genes não foi possível a determinação de subgenótipos devido à presença de polimorfismos genéticos para ambos os genótipos A e B. Realizou-se também a análise filogenética concatenada que apenas permitiu a integração de três amostras identificadas com o genótipo A no subgenótipo AII. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que a microscopia associada às técnicas moleculares possibilita a diferenciação das espécies do complexo Entamoeba favorecendo o correcto diagnóstico desta patologia e consequente tratamento. Para além disso, o uso dos métodos moleculares contribuiu para o esclarecimento e compreensão dos genótipos de Giardia em humanos. Neste estudo a utilização do método de conservação, papel de filtro apresentou um menor custo e elevada eficácia em relação aos métodos normalmente utilizados, conservação a -20ºC. Sugerindo a sua utilização com sucesso em estudos epidemiológicos em especial em zonas endémicas de condições precárias.

Ativação da enzima conversora de angiotensina no coração após infarto do miocárdio e suas repercussões no remodelamento ventricular

OBJETIVO: Determinar as alterações de atividade da enzima conversora de angiotensina (ECA) no coração com infarto do miocárdio (IM) e comparar os efeitos do captopril e losartan em parâmetros morfológicos e funcionais de ratos com IM. MÉTODOS: O IM foi produzido em ratos Wistar por ligadura de ramos da artéria coronária esquerda. Os controles (Con) foram submetidos a uma cirurgia fictícia. Animais com IM e Con foram tratados com captopril (30mg/kg/dia) ou losartan (15mg/kg/dia) e estudados 30 dias após, determinando-se a atividade da ECA nos ventrículos direito (VD) e esquerdo (VE), as alterações hemodinâmicas e as concentrações de hidroxiprolina (OH-Pro) e proteína total no VD e VE. RESULTADOS: A atividade da ECA aumentou no VD (+25%) e VE (+70%) após IM. A maior atividade foi observada na cicatriz fibrótica, onde atingiu cerca de 4,5 vezes a do músculo do VE que sobreviveu ao IM (420±68 vs 94±8nmoles/g/min; P<0,01). O IM determinou aumento da pressão diastólica final e hipertrofia do VD e VE. Captopril e losartan foram igualmente eficazes em atenuar a hipertrofia e o aumento da pré-carga. O captopril também atenuou o aumento de OH-Pro no VD e VE após IM. O IM reduziu a concentração de proteína principalmente no músculo de VE, efeito esse acentuado pelo captopril. CONCLUSÃO: A grande atividade da ECA na cicatriz deve produzir altas concentrações de angiotensina II (AII) no sangue que drena da cicatriz. Os efeitos dos inibidores da ECA seriam decorrentes, principalmente, da redução de geração local de AII, e não de aumento de cininas, uma vez que captopril e losartan exerceram efeitos similares no remodelamento pós-infarto.

Modulación de la secreción de células hipofisiarias

El presente proyecto de investigación está dirigido a obtener información integral sobre los mecanismos regulatorios involucrados en la secreción de células hipofisiarias. Estos procesos están modulados por numerosos factores que producen distintos grados de diferenciación celular, heterogeneidad morfológica y funcional de las diferentes poblaciones, correlacionados con la presencia de variantes moleculares de las hormonas secretadas por cada tipo celular. Para lograr el objetivo propuesto es necesario determinar la variación de los parámetros bioquímicos y ultraestructurales que se produce en respuesta a diferentes agentes estimulatorios o inhibitorios que modifican la secreción y la población de los distintos tipos celulares de la hipófisis, específicamente sobre las poblaciones de células lactotropas y somatotropas. Se desarrollarán los siguientes objetivos específicos: a) Variaciones funcionales de las subpoblaciones de las células lactotropas; respuesta diferencial a los neuropéptidos de acción directa TRH AII y de acción paracrina AII y GnRH. b) Regulación paracrina de prolactina, se estudiará la interacción de las células lactotropas con distintos tipos celulares en cultivos enriquecidos. c) Dinámica de la secreción de PRL; se estudiará el mecanismo del proceso secretorio de PRL con el uso de drogas inhibitorias de la síntesis o bloqueantes de la secreción proteica a distintos niveles. d) Factores que participan en la proliferación y diferenciación de células somatotropas; estudio de los mecanismos por los cuales e se regula la población de células somatotropas.

Modulación de la secreción de células hipofisiarias

El presente proyecto de investigación está dirigido a obtener información integral sobre los mecanismos regulatorios involucrados en la secreción de células hipofisiarias. Estos procesos están modulados por numerosos factores que producen distintos grados de diferenciación celular, heterogeneidad morfológica y funcional de las diferentes poblaciones, correlacionados con la presencia de variantes moleculares de las hormonas secretadas por cada tipo celular. Para lograr el objetivo propuesto es necesario determinar la variación de los parámetros bioquímicos y ultraestructurales que se produce en respuesta a diferentes agentes estimulatorios o inhibitorios que modifican la secreción y la población de los distintos tipos celulares de la hipófisis, específicamente sobre las poblaciones de células lactotropas y somatotropas. Se desarrollarán los siguientes objetivos específicos: a) Variaciones funcionales de las subpoblaciones de las células lactotropas; respuesta diferencial a los neuropéptidos de acción directa TRH AII y de acción paracrina AII y GnRH. b) Regulación paracrina de prolactina, se estudiará la interacción de las células lactotropas con distintos tipos celulares en cultivos enriquecidos. c) Dinámica de la secreción de PRL; se estudiará el mecanismo del proceso secretorio de PRL con el uso de drogas inhibitorias de la síntesis o bloqueantes de la secreción proteica a distintos niveles. d) Factores que participan en la proliferación y diferenciación de células somatotropas; estudio de los mecanismos por los cuales e se regula la población de células somatotropas.

PARTICIPACIÓN DEL SISTEMA SEROTONINÉRGICO CENTRAL EN LA REGULACIÓN DEL APETITO POR EL SODIO

Estudios previos del laboratorio han demostrado que la depleción de sodio inducida por diálisis peritoneal (DP) produce una rápida caída en la concentración de sodio del suero y del fluido cerebrospinal entre las 1-4hs después de la DP; sin embargo el apetito específico por el sodio (AS) aparece recién 20 hs después cuando se han recuperado los niveles normales de sodio extracelular quizás por medio de fuentes reservorias del cuerpo como hueso e higado. En nuestros trabajos además hemos identificado las distintas áreas y sistemas neuroquímicos involucrados tanto en la fase apetitiva (24hs después de la DP) como en la fase de saciedad del AS (luego del consumo de NaCl hipertónico inducido por DP). En estos estudios la depleción de sodio incrementó la actividad neuronal, evidenciada mediante la inmunoreactividad a Fos (ir-Fos), a lo largo de los órganos circunventriculares (OCVs) de la lamina terminalis (LT): órgano subfornical (SFO) y órgano vasculoso de la lamina terminalis, y diminuyó ir-Fos de las neuronas serotoninérgicas del núcleo del rafe dorsal (DRN), sugiriendo su participación en la génesis del AS. Por otro lado, durante la fase de saciedad la ir-Fos se incrementó dentro de áreas del tronco encefálico como el núcleo del tracto solitario, área postrema, núcleo parabraquial lateral (LPBN), neuronas serotoninérgicas del DRN y a lo largo de las células oxitocinérgicas hipotalámicas indicando su participación en la inhibición del AS. A pesar del conocimiento acumulado acerca de la regulación central del AS, hasta el momento, no se conocen cuales son los mecanismos, áreas y sistemas neuroquímicos involucrados en la disociación temporal existente entre la depleción de sodio y la aparición del AS. Numerosas líneas de evidencia sugieren que el AS es estimulado por la misma señal molecular que la sed hipovolemica, principalmente angiontensina II (ANGII), pero no se manifiesta porque es bloqueada por una señal inhibitoria dominante. Se sugiere que los efectos estimulatorios de ANGII sobre la ingesta de agua y sodio involucran la interacción con el circuito serotoninérgico (5HT) inhibitorio central. El circuito 5HT central que subyace a esta interacción incluye principalmente conexiones bidireccionales entre los OCVs de la LT donde se estimula la sed y AS y los somas 5HT del DRN y los terminales 5HT presentes en el LPBN donde se inhibiría el AS. Consistente con estos datos, la lesión del DRN y la inyección de antagonistas serotoninérgicos en el LPBN provocan un aumento significativo en el consumo de sodio inducido por distintos modelos experimentales.Nuestros resultados recientes indican que ya a las 2hs luego de la DP se incrementa la actividad de renina plasmática y a nivel central se observa una actividad tónica de las neuronas serotoninérgicas del DRN y la activación simultánea de los OCVs de la LT y de los núcleos de tronco encefálicos, estructuras previamente involucradas tanto en la fase apetitiva como de saciedad respectivamente. Con lo cual, es posible hipotetizar que el sistema 5HT a nivel del tronco (DRN, LPBN) estaría impidiendo el consumo de sodio estimulado por ANGII a las 2hs de la depleción de sodio corporal cuando se produce la caída en la natremia y en la volemia pero el AS no se manifiesta. De acuerdo con esto nos proponemos evaluar el efecto de una lesión transitoria y reversible del DRN, y el antagonismo del sistema 5HT a nivel del LPBN a las 2hs de realizada la DP sobre la ingesta de sodio. Además, se utilizará la técnica de registro electrofisiológico in vivo que nos permitirá estudiar la interconexión sináptica funcional entre el DRN y el SFO ante la infusión icv de ANGII. Esperamos observar un incremento en el consumo de sodio 2hs después de la DP, producido por el bloqueo transitorio o antagonismo del sistema serotoninérgico en el DRN o LPBN respectivamente. Además creemos posible que disminuya la actividad eléctrica de las neuronas 5HT del DRN que son moduladas por el SFO ante la inyección icv de AII.