Enhancement of the citrulline-nitric oxide cycle in astroglioma cells by the proline-rich peptide-10c from Bothrops jararaca venom

The biological activity of the proline rich decapeptde Bj PRO 10c a processing product of the C type natriuretic peptide precursor protein, expressed in the brain and the venom gland of the pit viper Bothrops jararaca, was originally attributed to the inhibition of the somatic angiotensm converting enzyme activity with subsequent ant hypertensive effect However recent results suggest broader biological activity may also be involved in the cardiovascular effects of this peptide Here we show that Bj PRO 10c enhances and sustains the generation of nitric made (NO) by regulating argininosuccinate synthase activity and thereby velocity of the citrulline NO cycle Bj PRO 10c-mediated effects not restricted to the cardiovascular system since NO production was also induced in cells of astroglial origin Bj PRO 10c was internalized by C6 astroglioma cells where it induces NO production and upregulation of the citrulline NO cycle cells in a dose dependent fashion In view of that, astroglial cells function as L arginine pool for NO production in neighboring neurons, we suggest a regulatory function for Bj PRO-10c on the metabolism of this gaseous neurotransmitter in the CNS Moreover, proliferation of astroglial cells was reduced in the presence of Bj PRO 10c however, cell death was not induced Since NO donors have been studied for the treatment of solid cancers Bj PRO 10c may serve as structural model for developing drugs to improve the effects of cancer therapy based on the peptide`s ability to augment NO production (C) 2010 Elsevier B V All rights reserved

MCP-1 induces migration of adult neural stem cells

As a model for brain inflammation we previously studied transcriptional profiles of tumor necrosis factor-alpha (TNF)treated U373 astroglioma cells. In previous work we were able to demonstrate that the chemokine monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1, SCYA2, CCL2, MCAF) expression in U373 cells was inducible by TNF-alpha treatment. Demonstrably MCP-1 mRNA and protein expression in U373 cells was sustainable over time and at the highest level of all genes analyzed (Schwamborn et al., BMC Genomics 4, 46, 2003). In the hematopoietic system MCP-1 is a CC chemokine that attracts monocytes, memory T lymphocytes, and natural killer cells. In search of further functions in brain inflammation we tested the hypothesis that MCP-1 acts as a chemokine on neural stem cells. Here we report that MCP-1 activates the migration capacity of rat-derived neural stem cells. The migration of stem cells in a Boyden chamber analysis was elevated after stimulation with MCP-1. Time-lapse video microscopy visualized the migration of single stem cells from neurospheres in MCP-1-treated cultures, whereas untreated cultures depicted no migration at all, but showed signs of sprouting. Expression of the MCP-1 receptor CCR2 in neurosphere cultures was verified by RT-PCR and immunofluorescence microscopy. Supernatants from TNF-treated U373 cells also induced migration of neural stem cells.

Effect of thyroid hormone T3 on Myosin-Va expression in the central nervous system

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Der Einfluss von Apolipoprotein E auf die zellulären Mechanismen der Alzheimer Erkrankung

Die massive Bildung und Ablagerung von aggregiertem Amyloid Beta-Peptid im Gehirn wird allgemein als zentrales Ereignis im Rahmen des Neurodegenerationsprozesses der Alzheimer Demenz betrachtet. Als einer der ursächlichen Risikofaktoren gilt das Vorliegen des ε4-Allels des Apolipoprotein E. Die Alzheimer´sche Krankheit ist dabei in sehr vielfältige Weise mit Apolipoprotein E verknüpft. ApoE begünstigt isoformenabhängig Aβ-Ablagerungen, ApoE-Fragmente kommen im Gehirn und der Cerebrospinalflüssigkeit von Alzheimer Patienten vor und ApoE ist darüber hinaus als Cholesterintransportprotein über den zellulären Cholesterinstoffwechsel mit der Amyloidbildung verknüpft. Mit Hilfe einer Doppeltransfektion von ApoE und ADAM10 in HEK-Zellen und durch Studien mit Inhibitoren der ADAM-Familie an HepG-2-Zellen wurde in vitro gezeigt, dass ApoE nicht durch α-Sekretasen der ADAM-Familie gespalten wird. Weiterhin konnte bewiesen werden, dass ApoE in Astrogliomazellen keinen Einfluss auf die APP-Prozessierung ausübt. Durch in vitro Modulation des Cholesteringehaltes an Astrogliomazellen mit MβCD und seine Cholesterin-Komplexverbindungen ist gezeigt worden, dass die ApoE-Sekretion durch abnehmenden Cholesteringehalt gesenkt wird. Indem Statine alleine oder in Kombination mit Isoprenylierungssubstraten eingesetzt wurden ist der Beweis erbracht worden, dass Statine in vitro die ApoE-Sekretionsinhibition alleine durch Hemmung der Cholesterinbiosynthese bewirken. Bestätigt wurde dies weiterhin durch Experimente mit Isoprenylierungsinhibitoren. Aus dem Wirkmechanismus von Statinen auf die ApoE-Sekretionssenkung leitet sich womöglich der für bestimmte Statine berichtete neuroprotektive Effekt bei Morbus Alzheimer in retrospektiven Humanstudien ab, der sich durch reine Cholesterinsenkung nicht erklären lässt. Im Zusammenhang mit der Cholesterinhomöostase und dem gesteigerten 24(S)-Hydroxycholesterinspiegel bei Morbus Alzheimer, haben die Ergebnisse gezeigt, dass 24(S)-Hydroxycholesterin [24(S)-OH-chol] zur ApoE-Sekretions- und Expressionssteigerung führt. In dieser Arbeit konnte erstmals der Nachweis erbracht werden, dass der stimulatorische Effekt von 24(S)-OH-Chol durch gleichzeitige Lovastatingabe reduziert werden kann. Dies stellt einen möglichen Ansatz im Kampf gegen die Alzheimer Demenz dar. Weiterführend müssen diese Ergebnisse noch in vivo beispielsweise durch Versuche an ApoE-transgenen Mäusen bestätigt werden. Darüber hinaus könnte nach einer Statintherapie der ApoE-Gehalt in humaner, cerebrospinaler Flüssigkeit ermittelt werden.

Further preliminary assessment of three human glioma cell lines as models of human astrocytic toxicity in vitro

Three human astroglioma lines U251-MG, U373-MG and CCF-STTG1 have been evaluated further as possible models for astrocytotoxicity (GFAP and IL-6 release). The effects of bacterial lipopolysaccharide, chloroquine diphosphate and acrylamide were studied on GFAP expression and LPS, chloroquine diphosphate, ethanol, trimethyltin chloride (TMTC) and acrylamide were examined on interleukin-6 (IL-6) release in the U373-MG line only. At 4-h LIPS elevated GFAP (17.0±5.0% P < 0.05) above control in the U251-MG cell line only. Chloroquine diphosphate over 4 h in the U251-MG line resulted in an increase in GFAP-IR to 20.3 ±4.2% and 21.1 ± 4.1 % above control levels 0.1 µM (P< 0.05) and 1 µM (P< 0.05) respectively. CQD was associated with decreases in MTT turnover, particularly after 24 h incubation. With the U373-MG line, LPS (0.5 µg/ml) increased IL-6 expression 640% above control (P < 0.001), whilst chloroquine diphosphate (100 µM), ethanol (10mM) and TMTC chloride (1 µM) also increased IL-6. It is possible that batteries of astrocytic human glioma cell lines may be applicable to the sensitive evaluation of toxicants on astrogliotic expression markers such as GFAP and IL-6.