Direct Zincation of Functionalized Aromatics and Heterocycles by Using a Magnesium Base in the Presence of ZnCl(2)

A wide range of polyfunctional aryl and heteroaryl zinc reagents were efficiently prepared in THF by using (TMP)(2)Mg center dot 2LiCl (TMP = 2,2,6,6-tetramethylpiperamidyl) in the presence of ZnCl(2). The possible pathways of this metalation procedure as well as possible reactive intermediates are discussed. This experimental protocol expands the tolerance of functional groups and allows an efficient zincation of sensitive heterocycles such as quinoxaline or pyrazine. The zincated arenes and heteroarenes react with various electrophiles providing the expected products in 60-95 % yield.

Synthèse totale de la lépadine B : plate-forme pour la découverte de nouvelles tranformations chimiques

Dans ce document, serons détaillées les résultats de mes travaux de recherche d’études doctorales. Tout d’abord, nous discuterons de la synthèse totale de la lépadine B, la plus courte à paraître dans la littérature à ce jour. Cette synthèse, en plus de valoriser la synthèse asymétrique de pipéridines poly-substituées développée par l’équipe du professeur Charette, mettra à profit une utilisation originale d’une séquence de fermeture-ouverture de cycle par la réaction de métathèse d’alcènes. De plus, nous détaillerons une brève étude mécanistique de cette dernière nous ayant permis la proposition d’un mécanisme peu commun de ce type de séquence réactionnel et dont les conséquences expérimentales sont impressionnantes. Au cours de cette synthèse, nous avons identifié un synthon d’une grande valeur synthétique. En effet, ne comportant pas moins que quatre centres chiraux, ce synthon pouvait être obtenu énantiopure en seulement trois étapes à partir de la pyridine. Ainsi, nous avons effectué une analyse structurale de ce synthon et avons envisagé une valorisation supplémentaire par une utilisation originale de la fragmentation de Grob. Dans ce contexte, nous avons développé une toute nouvelle synthèse de pipéridines 2,3,6-trisubstituées hautement régio- et diastéréosélective. Afin de pouvoir réaliser la précédente méthodologie, nous avons dû étudier la réduction d’une amide en présence de groupements fonctionnels sensibles dans les conditions usuelles. Heureusement, l’année précédente nous avions développée une réaction hautement chimiosélective d’amides tertaires. Cette nouvelle réaction, qui a été fondamentalement inspiré par une méthodologie du professeur Charette sur l’activation d’amides, a permis la réduction d’amides tertiaires en présence de fonctions telles les cétone, ester, nitrile, époxyde, insaturations, etc. Enfin, l’ensemble des connaissances acquises au cours de ces projets a permis l’élaboration d’une toute nouvelle stratégie de synthèse pour la préparation d’indolizidines et quinolizidines. Plus spécifiquement, nous avons développé la première séquence d’activation intramoléculaire et déaromatization asymétrique de la pyridine. Ceci permet d’avoir un accès aux squelettes indolizidine et quinolizidine avec des stéréosélectivités élevées, la nature insaturée de ces derniers laissant également place à une grande flexibilité synthétique. Dans ce contexte, nous allons détailler une très courte synthèse de trans-indolizidines.

Hydroxylation d’halogénures d’aryle utilisant la chimie en flux continu et développement d’une nouvelle méthodologie de synthèse de 3-aminoindazoles

L’attrait des compagnies pharmaceutiques pour des structures cycliques possédant des propriétés biologiques intéressantes par les compagnies pharmaceutiques a orienté les projets décrits dans ce mémoire. La synthèse rapide, efficace, verte et économique de ces structures suscite de plus en plus d’attention dans la littérature en raison des cibles biologiques visées qui deviennent de plus en plus complexes. Ce mémoire se divise en deux projets ciblant la synthèse de deux structures aromatiques importantes dans le monde de la chimie médicinale. Dans un premier temps, l’amélioration de la synthèse de dérivés phénoliques a été réalisée. L’apport de la chimie en flux continu dans le développement de voies synthétiques plus vertes et efficaces sera tout d’abord discuté. Ensuite, une revue des antécédents concernant l’hydroxylation d’halogénure d’aryle sera effectuée. Finalement, le développement d’une nouvelle approche rapide de synthèse des phénols utilisant la chimie en flux continu sera présenté, suivi d’un survol de ses avantages et ses limitations. Dans un deuxième temps, le développement d’une nouvelle méthodologie pour la formation de 3-aminoindazoles a été réalisé. Tout d’abord, un résumé de la littérature sur la synthèse de différents indazoles sera présenté. Ensuite, une présentation de deux méthodes efficaces d’activation de liens sera effectuée, soit l’activation d’amides par l’anhydride triflique et l’activation de liens C–H catalysée par des métaux de transition. Finalement, le développement d’une nouvelle méthodologie pour la synthèse de 3-aminoindazole utilisant ces deux approches sera discuté.

Endogenous cannabinoids induce fever through the activation of CB(1) receptors

Background and purpose: The effects of centrally administered cannabinoids on body core temperature (Tc) and the contribution of endogenous cannabinoids to thermoregulation and fever induced by lipopolysaccharide (LPS) (Sigma Chem. Co., St. Louis, MO, USA) were investigated. Experimental approach: Drug-induced changes in Tc of male Wistar rats were recorded over 6 h using a thermistor probe (Yellow Springs Instruments 402, Dayton, OH, USA) inserted into the rectum. Key results: Injection of anandamide [(arachidonoylethanolamide (AEA); Tocris, Ellisville, MO, USA], 0.01-1 mu g i.c.v. or 0.1-100 ng intra-hypothalamic (i.h.), induced graded increases in Tc (peaks 1.5 and 1.6 degrees C at 4 h after 1 mu g i.c.v. or 10 ng i.h.). The effect of AEA (1 mu g, i.c.v.) was preceded by decreases in tail skin temperature and heat loss index (values at 1.5 h: vehicle 0.62, AEA 0.48). Bell-shaped curves were obtained for the increase in Tc induced by the fatty acid amide hydrolase inhibitor [3-(3-carbamoylphenyl)phenyl] N-cyclohexylcarbamate (Cayman Chemical Co., Ann Arbor, MI, USA) (0.001-1 ng i.c.v.; peak 1.9 degrees C at 5 h after 0.1 ng) and arachidonyl-2-chloroethylamide (ACEA; Tocris) (selective CB(1) agonist; 0.001-1 mu g i.c.v.; peak 1.4 degrees C 5 h after 0.01 mu g), but (R,S)-(+)-(2-Iodo-5-nitrobenzoyl)-[1-(1-methyl-piperidin-2-ylmethyl)-1H-indole-3-yl] methanone (Tocris) (selective CB(2) agonist) had no effect on Tc. AEA-induced fever was unaffected by i.c.v. pretreatment with 6-Iodo-2-methyl-1-[2-(4-morpholinyl)ethyl]-1H-indole-3-yl](4-methoxyphenyl) methanone (Tocris) (selective CB(2) antagonist), but reduced by i.c.v. pretreatment with N-(piperidin-1-yl)-5-(4-iodophenyl)-1-(2,4-dichlorophenyl)-4-methyl-1H-pyrazole-3-carboxamide (AM251; Tocris) (selective CB(1) antagonist). AM251 also reduced the fever induced by ACEA or LPS. Conclusions and implications: The endogenous cannabinoid AEA induces an integrated febrile response through activation of CB(1) receptors. Endocannabinoids participate in the development of the febrile response to LPS constituting a target for antipyretic therapy.

Activation of cannabinoid CB, receptors in the dorsolateral periaqueductal gray induces anxiolytic effects in rats submitted to the Vogel conflict test

There are contradictory results concerning the effects of systemic injections of cannabinoid agonists in anxiety-induced behavioral changes. Direct drug administration into brain structures related to defensive responses could help to clarify the role of cannabinoids in these changes. Activation of cannabinoid CB, receptors in the dorsolateral periaqueductal gray induces anxiolytic-like effects in the elevated plus maze. The aim of this work was to verify if facilitation of endocannabinoid-mediated neurotransmission in this region would also produce anxiolytic-like effects in another model of anxiety, the Vogel conflict test. Male Wistar rats (n = 5-9/group) with cannulae aimed at the dorsolateral periaqueductal gray were water deprived for 24 h and pre-exposed to the apparatus where they were allowed to drink for 3 min. After another 24 h-period of water deprivation, they received the microinjections and, 10 min later, were placed into the experimental box. in this box an electrical shock (0.5 nnA, 2 s) was delivered in the spout of a drinking bottle at every twenty licks. The animals received a first microinjection of vehicle (0.2 mu l) or AM251 (a cannabinoid CB1 receptor antagonist; 100 pmol) followed, 5 min later, by a second microinjection of vehicle, anandamide (an endocannabinoid, 5 pmol), AM404 (an inhibitor of anandamide uptake, 50 pmol) or URB597 (an inhibitor of Fatty Acid Amide Hydrolase, 0.01 or 0.1 nmol). Anandamide, AM404 and URB597 (0.01 nmol) increased the total number of punished licks. These effects were prevented by AM251. The results give further support to the proposal that facilitation of CB1 receptor-mediated endocannabinoid neurotransmission in the dorsolateral periaqueductal gray modulates defensive responses. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Activation of CB1 cannabinoid receptors in the dorsolateral periaqueductal gray reduces the expression of contextual fear conditioning in rats

Rationale Conditioned fear to context causes freezing and cardiovascular changes in rodents and has been used to measure anxiety. It also activates the dorsolateral column of the periaqueductal gray (dlPAG). Microinjections of cannabinoid agonists into the dlPAG produced anxiolytic-like effects in the elevated plus maze, but the effects of these treatments on fear conditioning remains unknown. Objective The objective of this study was to verify if intra-dlPAG injection of the CB1 cannabinoid receptor agonist anandamide (AEA) or the anandamide transport inhibitor AM404 would attenuate behavioral (freezing) and cardiovascular (increase of arterial pressure and heart rate) responses of rats submitted to a contextual fear-conditioning paradigm. Materials and methods Male Wistar rats with cannulae aimed at the dlPAG were re-exposed to a chamber where they had received footshocks 48 h before. Fifteen minutes before the test, the animals received a first intra-dlPAG injection of vehicle or AM251, a CB1 receptor antagonist (100 pmol/200 nl), followed 5 min later by vehicle, AEA (5 pmol/200 nl) or AM404 (50 pmol/200 nl). Freezing and cardiovascular responses were recorded for 10 min. Results Freezing and cardiovascular responses were reduced by administration of either AEA or AM404 into the dlPAG before re-exposition to the aversively conditioned context. These effects were abolished when the animals were locally pretreated with AM251. The latter drug, even at a higher dose (300 pmol), was ineffective when administered alone into the dlPAG. Conclusion The results suggest that facilitation of endocannabinoid-mediated neurotransmission in the dlPAG, through activation of local CB1 receptors, attenuates the expression of contextual fear responses.

Endogenous cannabinoid receptor CB1 activation promotes vascular smooth-muscle cell proliferation and neointima formation.

Percutaneous transluminal angioplasty is frequently used in patients with severe arterial narrowing due to atherosclerosis. However, it induces severe arterial injury and an inflammatory response leading to restenosis. Here, we studied a potential activation of the endocannabinoid system and the effect of FA amide hydrolase (FAAH) deficiency, the major enzyme responsible for endocannabinoid anandamide degradation, in arterial injury. We performed carotid balloon injury in atherosclerosis-prone apoE knockout (apoE(-/-)) and apoE(-/-)FAAH(-/-) mice. Anandamide levels were systemically elevated in apoE(-/-) mice after balloon injury. ApoE(-/-)FAAH(-/-) mice had significantly higher baseline anandamide levels and enhanced neointima formation compared with apoE(-/-) controls. The latter effect was inhibited by treatment with CB1 antagonist AM281. Similarly, apoE(-/-) mice treated with AM281 had reduced neointimal areas, reduced lesional vascular smooth-muscle cell (SMC) content, and proliferating cell counts. The lesional macrophage content was unchanged. In vitro proliferation rates were significantly reduced in CB1(-/-) SMCs or when treating apoE(-/-) or apoE(-/-)FAAH(-/-) SMCs with AM281. Macrophage in vitro adhesion and migration were marginally affected by CB1 deficiency. Reendothelialization was not inhibited by treatment with AM281. In conclusion, endogenous CB1 activation contributes to vascular SMC proliferation and neointima formation in response to arterial injury.

Synthèse stéréosélective de pipéridines et activation électrophile chimiosélective d’amides en présence de dérivés de la pyridine

L’importance des produits naturels dans le développement de nouveaux médicaments est indéniable. Malheureusement, l’isolation et la purification de ces produits de leurs sources naturelles procure normalement de très faibles quantités de molécules biologiquement actives. Ce problème a grandement limité l’accès à des études biologiques approfondies et/ou à une distribution sur une grande échelle du composé actif. Par exemple, la famille des pipéridines contient plusieurs composés bioactifs isolés de sources naturelles en très faible quantité (de l’ordre du milligramme). Pour pallier à ce problème, nous avons développé trois nouvelles approches synthétiques divergentes vers des pipéridines polysubstituées contenant une séquence d’activation/désaromatisation d’un sel de pyridinium chiral et énantioenrichi. La première approche vise la synthèse de pipéridines 2,5-disubstituées par l’utilisation d’une réaction d’arylation intermoléculaire sur des 1,2,3,4-tétrahydropyridines 2-substituées. Nous avons ensuite développé une méthode de synthèse d’indolizidines et de quinolizidines par l’utilisation d’amides secondaires. Cette deuxième approche permet ainsi la synthèse formelle d’alcaloïdes non-naturels à la suite d’une addition/cyclisation diastéréosélective et régiosélective sur un intermédiaire pyridinium commun. Finalement, nous avons développé une nouvelle approche pour la synthèse de pipéridines 2,6-disubstituées par l’utilisation d’une réaction de lithiation dirigée suivie d’un couplage croisé de Negishi ou d’un parachèvement avec un réactif électrophile. Le développement de transformations chimiosélectives et versatiles est un enjeu crucial et actuel pour les chimistes organiciens. Nous avons émis l’hypothèse qu’il serait possible d’appliquer le concept de chimiosélectivité à la fonctionnalisation d’amides, un des groupements le plus souvent rencontrés dans la structure des molécules naturelles. Dans le cadre précis de cette thèse, des transformations chimiosélectives ont été réalisées sur des amides secondaires fonctionnalisés. La méthode repose sur l’activation de la fonction carbonyle par l’anhydride triflique en présence d’une base faible. Dans un premier temps, l’amide ainsi activé a été réduit sélectivement en fonction imine, aldéhyde ou amine en présence d’hydrures peu nucléophiles. Alternativement, un nucléophile carboné a été employé afin de permettre la synthèse de cétones ou des cétimines. D’autre part, en combinant un amide et un dérivé de pyridine, une réaction de cyclisation/déshydratation permet d’obtenir les d’imidazo[1,5-a]pyridines polysubstituées. De plus, nous avons brièvement appliqué ces conditions d’activation au réarrangement interrompu de type Beckmann sur des cétoximes. Une nouvelle voie synthétique pour la synthèse d’iodures d’alcyne a finalement été développée en utilisant une réaction d’homologation/élimination en un seul pot à partir de bromures benzyliques et allyliques commercialement disponibles. La présente méthode se distincte des autres méthodes disponibles dans la littérature par la simplicité des procédures réactionnelles qui ont été optimisées afin d’être applicable sur grande échelle.

Les mécanismes de régulation du métabolisme lipidique par les peptides QRFP (pyroglutamylated RF-amide peptides)

Plusieurs cibles thérapeutiques dans le développement de médicaments contre l’obésité visent une diminution de l’appétit et de la masse adipeuse et à augmenter la dépense énergétique. L’appétit et le métabolisme énergétique sont régulés par certains neuropeptides qui agissent au niveau du système nerveux central, notamment dans l’hypothalamus. Parmi ces neuropeptides, les peptides RF-amide ou QRFP (pyroglutamylated RF-amide peptides), ainsi nommés par la présence du motif conservé Arg-Phe-NH2 dans le domaine C-terminal, induisent une hyperphagie et une augmentation de la masse adipeuse lorsqu’administrés par voie centrale. Les formes bioactives de ces peptides comprennent principalement 43 (QRFP-43) et 26 (QRFP-26) acides aminés. Outre les peptides QRFP, leurs récepteurs, les GPR103 de la famille des récepteurs à 7 passages transmembranaires couplés aux protéines G, sont exprimés dans l’hypothalamus. Plus récemment, des études ont montré la sécrétion de ces neuropeptides, et la présence du GPR103, dans le tissu adipeux. Cependant, le rôle de la voie signalétique (QRFP/GPR103) dans la régulation du métabolisme lipidique au niveau périphérique est peu connu. Les travaux de cette thèse ont porté sur la caractérisation des effets adipogéniques périphériques des neuropeptides QRFP. En premier lieu, nos travaux ont montré que les adipocytes 3T3-L1 et les adipocytes murins isolés des dépôts adipeux blancs expriment le prépro-QRFP et uniquement le récepteur GPR103B, un des deux sous-types de récepteurs présents chez la souris. De plus, nous avons montré que l’expression du récepteur est régulée par une diète riche en lipides réduisant l’expression du prépro-QRFP, mais augmentant celle du GPR103B dans les dépôts lipidiques. Chez l’humain, les adipocytes de l’omentum expriment autant le GPR103 que le prépro-QRFP. Nous avons de plus étudié la fonctionnalité du GPR103B dans les adipocytes 3T3-L1 par l’utilisation d’ARN interférents. Nous avons observé que ce récepteur médie les effets adipogéniques des QRFPs en augmentant l’expression du récepteur nucléaire PPAR-gamma (peroxisome proliferator-activated receptor gamma) et le facteur de transcription C/EBP-alpha (CCAAT-enhancer binding protein alpha) résultant en une accumulation des triglycérides. Nous avons aussi mis en évidence les effets anti-lipolytiques des QRFPs. En effet, les QRFP inhibent fortement la lipolyse induite avec l’isoprotérénol. L’étude des mécanismes moléculaires à l’origine des effets anti-lipolytiques du QRFP-43 a montré l’activation de la voie de signalisation PI3-K/PKB (phosphatidylinositol 3-kinase/protéine kinase B) en réponse à la stimulation du GPR103B. La réponse anti-lipolytique induite par le QRFP-43 est associée à une diminution de la phosphorylation de la périlipine A (PLIN1a) et de la lipase hormono-sensible (HSL). Nos études ont élucidé les mécanismes conduisant à l’inhibition de la phosphorylation de la PLIN1a en réponse à l’activation du GPR103B, impliquant l’inhibition de la migration de la cavéoline 1 et de la sous unité catalytique de la protéine kinase A (PKA) au niveau des gouttelettes lipidiques, ainsi que l’inhibition de l’activité des Src kinases et de la protéine kinase C (PKC). En conclusion, nos travaux ont montré que les QRFP-43 et -26 exercent un effet adipogénique et anti-lipolytique dans les adipocytes, mettant ainsi en évidence le rôle des neuropeptides QRFPs dans la régulation du métabolisme lipidique au niveau adipocytaire.

Activation chimiosélective et dérivatisation d’amides et d'alcools : synthèse de plusieurs groupements fonctionnels et hétérocycles

Un objectif majeur en chimie organique est le développement de méthodes de synthèses générales, simples et peu coûteuses permettant la modification efficace des ressources naturelles en différents produits d’intérêt public. En particulier, la recherche de méthodes chimiosélectives et de méthodes dites « vertes » représente un intérêt croissant pour le secteur industriel (dont le domaine pharmaceutique). En fait, l’application en synthèse sur grande échelle de procédés catalytiques, sélectifs et utilisant des conditions douces permet de réduire le volume de déchets et la demande énergétique, minimisant ainsi les coûts de production et les effets néfastes sur l’environnement. Dans ce contexte, le groupe de recherche du Professeur André B. Charette de l’Université de Montréal s’intéresse au développement de méthodes générales et chimiosélectives permettant la transformation de fonctionnalités aisément accessibles tels que les amides et les alcools. La fonction amide, aussi appelée liaison peptidique dans les protéines, est présente dans diverses familles de molécules naturelles et est couramment employée comme intermédiaire synthétique dans la synthèse de produits d’intérêt pharmaceutique. Le groupement alcool est, quant à lui, l’une des fonctionnalités les plus abondantes dans la nature, intrinsèquement et largement utilisé en chimie de synthèse. Dans le cadre de cette thèse, des transformations simples, générales et chimiosélectives ont été réalisées sur des amides secondaires et tertiaires, ainsi que sur des alcools primaires et secondaires. La première partie de ce manuscrit se penche sur l’activation de la fonction amide par l’anhydride triflique (Tf2O), suivie de l’addition nucléophile de différents réactifs permettant ainsi la formation de plusieurs groupements fonctionnels versatiles, parfois indispensables, couramment employés en chimie organique tels que les aldimines, les aldéhydes, les amines, les cétones, les cétimines et des dérivés de la fonction amidrazone. Cette dernière fonctionnalité a également été utilisée dans des réactions successives vers la formation d’hétérocycles. De ce fait, des 1,2,4-triazoles ont été formés suite à une cyclodéshydratation initiée en conditions thermiques et faiblement acides. D’autre part, des 3-aminoindazoles ont été synthétisés par une fonctionnalisation C–H catalysée par un sel de palladium (II). La deuxième partie de la thèse est consacrée à la réaction de Mitsunobu en conditions acides, permettant ainsi la substitution nucléophile d’alcools en présence de carbamines (ou amines ne possédant pas de groupement électro-attracteurs). Ce type de nucléophile, basique lorsqu’utilisé comme base libre (avec un pKa se situant au-dessus de 13 dans le DMSO), n’est intrinsèquement pas compatible dans les conditions standards de la réaction de Mitsunobu. Contrairement aux conditions usuelles multi-étapes employant la réaction de Mitsunobu, la méthode développée au cours de cette étude permet la formation d’amines substituées en une seule étape et ne requiert pas l’emploi de groupements protecteurs.

Elevated levels of endocannabinoids in chronic hepatitis C may modulate cellular immune response and hepatic stellate cell activation.

The endocannabinoid (EC) system is implicated in many chronic liver diseases, including hepatitis C viral (HCV) infection. Cannabis consumption is associated with fibrosis progression in patients with chronic hepatitis C (CHC), however, the role of ECs in the development of CHC has never been explored. To study this question, anandamide (AEA) and 2-arachidonoyl glycerol (2-AG) were quantified in samples of HCV patients and healthy controls by gas and liquid chromatography mass spectrometry. Fatty acid amide hydrolase (FAAH) and monoaclyglycerol lipase (MAGL) activity was assessed by [3H]AEA and [3H]2-AG hydrolysis, respectively. Gene expression and cytokine release were assayed by TaqMan PCR and ELISpot, respectively. AEA and 2-AG levels were increased in plasma of HCV patients, but not in liver tissues. Hepatic FAAH and MAGL activity was not changed. In peripheral blood mononuclear cells (PBMC), ECs inhibited IFN-γ, TNF-α, and IL-2 secretion. Inhibition of IL-2 by endogenous AEA was stronger in PBMC from HCV patients. In hepatocytes, 2-AG induced the expression of IL-6, -17A, -32 and COX-2, and enhanced activation of hepatic stellate cells (HSC) co-cultivated with PBMC from subjects with CHC. In conclusion, ECs are increased in plasma of patients with CHC and might reveal immunosuppressive and profibrogenic effects.

VIP and PACAP potentiation of nicotinic ACh-evoked currents in rat parasympathetic neurons is mediated by G-protein activation

The effects of vasoactive intestinal polypeptide (VIP) and pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP27 and PACAP38) on isolated parasympathetic neurons of rat intracardiac and submandibular ganglia were examined under voltage clamp using whole-cell patch-clamp recording techniques. VIP and PACAP (less than or equal to 10 nm) selectively and reversibly increased the affinity of nicotinic acetylcholine receptor channels (nAChRs) for their agonists resulting in a potentiation of acetylcholine (ACh)-evoked whole-cell currents at low agonist concentrations. VIP-induced potentiation was observed with either ACh or nicotine as the cholinergic agonist. The VIP- but not the PACAP-induced potentiation of ACh-evoked currents was inhibited by [Ac-Tyr(1), D-Phe(2)]-GRF 1-29, amide (100 nm), a selective antagonist of VPAC(1) and VPAC(2) receptors; whereas the PACAP38- but not the VIP-induced potentiation was inhibited by 100 nm PACAP6-38, a PAC(1) and VPAC(2) receptor antagonist. The signal transduction pathway mediating VIP- and PACAP-induced potentiation of nicotinic ACh-evoked currents involves a pertussis toxin (PTX)-sensitive G-protein. Intracellular application of 200 mu m GTP gamma S or GDP beta S inhibited VIP-induced potentiation of ACh-evoked whole-cell currents. GTP gamma S alone potentiated ACh- and nicotine-evoked currents and the magnitude of these currents was not further increased by VIP or PACAP. The G-protein subtype modulating the neuronal nAChRs was examined by intracellular dialysis with antibodies directed against alpha(o), alpha(i-1,2), alpha(i-3) or beta G-protein subunits. Only the anti-G alpha(o) and anti-G beta antibodies significantly inhibited the effect of VIP and PACAP on ACh-evoked currents. The potentiation of ACh-evoked currents by VIP and PACAP may be mediated by a membrane-delimited signal transduction cascade involving the PTX-sensitive G(o) protein.

An Asp49 Phospholipase A2 From Snake Venom Induces Cyclooxygenase-2 Expression And Prostaglandin E2 Production Via Activation Of Nf-κb, P38mapk, And Pkc In Macrophages.

Phospholipases A2 (PLA2) are key enzymes for production of lipid mediators. We previously demonstrated that a snake venom sPLA2 named MT-III leads to prostaglandin (PG)E2 biosynthesis in macrophages by inducing the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2). Herein, we explored the molecular mechanisms and signaling pathways leading to these MT-III-induced effects. Results demonstrated that MT-III induced activation of the transcription factor NF-κB in isolated macrophages. By using NF-κB selective inhibitors, the involvement of this factor in MT-III-induced COX-2 expression and PGE2 production was demonstrated. Moreover, MT-III-induced COX-2 protein expression and PGE2 release were attenuated by pretreatment of macrophages with SB202190, and Ly294002, and H-7-dihydro compounds, indicating the involvement of p38MAPK, PI3K, and PKC pathways, respectively. Consistent with this, MT-III triggered early phosphorylation of p38MAPK, PI3K, and PKC. Furthermore, SB202190, H-7-dihydro, but not Ly294002 treatment, abrogated activation of NF-κB induced by MT-III. Altogether, these results show for the first time that the induction of COX-2 protein expression and PGE2 release, which occur via NF-κB activation induced by the sPLA2-MT-III in macrophages, are modulated by p38MAPK and PKC, but not by PI3K signaling proteins.

Up-regulation Of Dnam-1 And Nkp30, Associated With Improvement Of Nk Cells Activation After Long-term Culture Of Mononuclear Cells From Patients With Ovarian Neoplasia.

This study aimed at evaluating the functional activation and activating receptors expression on resting, short- and long-term NK and NK-like T cells from blood of ovarian neoplasia patients. Blood from patients with adnexal benign alterations (n = 10) and ovarian cancer (grade I-IV n = 14) were collected after signed consent. Effector cells activation was evaluated by the expression of the CD107a molecule. Short-term culture was conducted overnight with IL-2 and long-term culture for 21 days, by a method designed to expand CD56(+) lymphocytes. Short-term culture significantly increased NK cells activation compared to resting NK cells (p<0.05), however, the long-term procedure supported an even higher increase (p<0.001). Resting NK-like T cells showed poor activation, which was not altered by the culture procedures. The long-term culture effectively increased the expression of the activating receptors on NK and NK-like T cells, either by increasing the number of cells expressing a given receptor and/or by up-regulating their expression intensity. As a conclusion, the long-term culture system employed, resulted in a high number of functional NK cells. The culture system was particularly efficient on the up-regulation of NKp30 and DNAM-1 receptors on NK cells.

Fractalkine (cx3cl1) Is Involved In The Early Activation Of Hypothalamic Inflammation In Experimental Obesity.

Hypothalamic inflammation is a common feature of experimental obesity. Dietary fats are important triggers of this process, inducing the activation of toll-like receptor-4 (TLR4) signaling and endoplasmic reticulum stress. Microglia cells, which are the cellular components of the innate immune system in the brain, are expected to play a role in the early activation of diet-induced hypothalamic inflammation. Here, we use bone marrow transplants to generate mice chimeras that express a functional TLR4 in the entire body except in bone marrow-derived cells or only in bone marrow-derived cells. We show that a functional TLR4 in bone marrow-derived cells is required for the complete expression of the diet-induced obese phenotype and for the perpetuation of inflammation in the hypothalamus. In an obesity-prone mouse strain, the chemokine CX3CL1 (fractalkine) is rapidly induced in the neurons of the hypothalamus after the introduction of a high-fat diet. The inhibition of hypothalamic fractalkine reduces diet-induced hypothalamic inflammation and the recruitment of bone marrow-derived monocytic cells to the hypothalamus; in addition, this inhibition reduces obesity and protects against diet-induced glucose intolerance. Thus, fractalkine is an important player in the early induction of diet-induced hypothalamic inflammation, and its inhibition impairs the induction of the obese and glucose intolerance phenotypes.