Historical first descriptions of Cajal-Retzius cells: from pioneer studies to current knowledge

Santiago Ramón y Cajal developed a great body of scientific research during the last decade of 19th century, mainly between 1888 and 1892, when he published more than 30 manuscripts. The neuronal theory, the structure of dendrites and spines, and fine microscopic descriptions of numerous neural circuits are among these studies. In addition, numerous cell types (neuronal and glial) were described by Ramón y Cajal during this time using this 'reazione nera' or Golgi method. Among these neurons were the special cells of the molecular layer of the neocortex. These cells were also termed Cajal cells or Retzius cells by other colleagues. Today these cells are known as Cajal-Retzius cells. From the earliest description, several biological aspects of these fascinating cells have been analyzed (e.g., cell morphology, physiological properties, origin and cellular fate, putative function during cortical development, etc). In this review we will summarize in a temporal basis the emerging knowledge concerning this cell population with specific attention the pioneer studies of Santiago Ramón y Cajal.

Reduced Population of Interstitial Cells of Cajal in Chagasic Megacolon

Background/Aims: In Chagasic megacolon, there is a reduction in the population of interstitial cells of Cajal. It was aimed to evaluate density of Cajal cells in the resected colon of Chagasic patients compared to control patients and to verify possible association between preoperative and postoperative bowel function of megacolon patients and cell count. Methodology: Sixteen megacolon patients (12 female; mean age 54.4 (31-73)) were operated on. Pre- and postoperative evaluation using Cleveland clinic constipation score was undertaken. Resected colons were examined. Cajal cells were identified by immunohistochemistry (anti-CD117). The mean cell number was compared to resected colons from 16 patients (7 female; mean age 62.8 (23-84)) with non-obstructive sigmoid cancer. Association between pre- and postoperative constipation scores and cell count for megacolon patients was evaluated using the Pearson test (r). Results: A reduced number of Cajal cells (per field: 2.84 (0-6.6) vs. 9.68 (4.3-13); p<0.001) were observed in the bowel of megacolon patients compared to cancer patients. No correlation between constipation score before (r=-0.205; p=0.45) or after surgery (r=0,291; p=0.28) and cell count in megacolon was observed. Conclusions: Patients with megacolon display marked reduction of interstitial cells of Cajal. An association of constipation severity and Cajal cells depopulation was not demonstrated.

Interstitial cells of Cajal are normally distributed in both ganglionated and aganglionic bowel in Hirschsprung's disease

Résumé Introduction : La chirurgie de la maladie de Hirschsprung est fréquemment compliquée d'une atteinte post-opératoire de la motilité intestinale. Des anomalies du système nerveux entérique (SNE) telles que la dysplasie neuronale intestinale de type B, l'hypoganglionose ou l'aganglionose, présents dans le segment abaissé, peuvent être la cause de certaines de ces complications mais aucune information n'est disponible quant au rôle des cellules interstitielles de Cajal (CIC) sur la motilité intestinale dans la phase post-opératoire. Ces cellules sont considérées avoir un rôle de pacemaker dans le tractus gastro-intestinal. L'objectif de cette étude était de décrire la distribution des CIC dans le segment proximal du côlon réséqué lors de cures chirurgicales de maladie de Hirschsprung et de confronter ces observations à l'évolution clinique post-opératoire. Matériel et Méthodes : L'incidence des complications post-opératoires a été déterminée par une revue rétrospective des dossiers de 48 patients opérés pour maladie de Hirschspung entre 1977 et 1999 et par l'étude histologique et immuno-histochimique des pièces réséquées chez ces patients. Nous avons comparé la distribution des CIC dans le segment proximal du côlon avec celle du côlon sain de 16 enfants contrôles par microscopie optique. L'immunohistochimie au c-Kit a été utilisée pour marquer spécifiquement les CIC sur échantillons paraffinés. Ces résultats ont ensuite été corrélés avec l'étude du SNE de ces mêmes segments, déterminée par immunohistochimie au CD56 et au protein gene product 9.5. Résultats Les complications post-opératoires suivantes furent identifiées : constipation 46%, constipation avec incontinence 15%, entérocolite 8%, décès 4% (probablement sur entérocolite). La distribution des CIC dans les segments proximaux réséqués chez les enfants avec maladie de Hirschsprung était identique à celle observée dans les segments de côlon sain, et ce indépendamment de la distribution normale ou anormale du SNE. Chez les enfants opérés pour maladie de Hirschsprung les segments réséqués présentaient les anomalies d'innervation suivantes : aganglionose 10.4%, hypoganglionose 12.5%, dysplasie neuronale intestinale de type B 6.3%, autres dysganglionoses 14.6%. Aucune relation entre ces anomalies d'innervation et les complications post-opératoires n'a été mise en évidence. Conclusion : La distribution des CIC est normale chez les patient opérés pour maladie de Hirschsprung, et ne contribue donc pas aux atteintes post-opératoires de la motilité intestinale. Cela signifie aussi que le réseau de CIC se développe noinialement dans le côlon humain, même en présence d'une innervation colique anormale ou absente. Abstract: Surgery for Hirschsprung's disease is often complicated by post-operative bowel motility disorders. The impact of intestinal neural histology on the surgical outcome has been previously studied, but no information is available concerning the influence of the distribution of interstitial cells of Cajal (ICC) on these complications. These cells are considered to be pacemakers in the gastrointestinal tract. The aim of this study was to assess the distribution of ICC in the proximal segment of resected bowel in Hirschsprung's disease and confront these results with the clinical outcome. Using immunohistochemistry for light microscopy, we compared the pattern of distribution of ICC in the proximal segment of resected bowel in Hirschsprung's disease with that in normal colon. We correlated these results with the corresponding neural intestinal histology determined by CD56 and the protein gene product 9.5 immunohistochemistry. The distribution of ICC in the proximal segment of resected bowel is identical to that of normal colon, regardless of normal or abnormal colon innervation. ICC distribution does not seem to contribute to post-operative bowel motility disorders in patients operated for Hirschsprung's disease.

Colocalization of coilin and nucleolar proteins in Cajal body-like structures of micronucleated PtK2 cells

Cajal bodies (CB) are ubiquitous nuclear structures involved in the biogenesis of small nuclear ribonucleoproteins and show narrow association with the nucleolus. To identify possible relationships between CB and the nucleolus, the localization of coilin, a marker of CB, and of a set of nucleolar proteins was investigated in cultured PtK2 cells undergoing micronucleation. Nocodazol-induced micronucleated cells were examined by double indirect immunofluorescence with antibodies against coilin, fibrillarin, NOR-90/hUBF, RNA polymerase I, PM/Scl, and To/Th. Cells were imaged on a BioRad 1024-UV confocal system attached to a Zeiss Axiovert 100 microscope. Since PtK2 cells possess only one nucleolus organizer region, micronucleated cells presented only one or two micronuclei containing nucleolus. By confocal microscopy we showed that in most micronuclei lacking a typical nucleolus a variable number of round structures were stained by antibodies against fibrillarin, NOR-90/hUBF protein, and coilin. These bodies were regarded as CB-like structures and were not stained by anti-PM/Scl and anti-To/Th antibodies. Anti-RNA polymerase I antibodies also reacted with CB-like structures in some micronuclei lacking nucleolus. The demonstration that a set of proteins involved in RNA/RNP biogenesis, namely coilin, fibrillarin, NOR-90/hUBF, and RNA polymerase I gather in CB-like structures present in nucleoli-devoid micronuclei may contribute to shed some light into the understanding of CB function.

Distribution of muscarinic receptor subtypes and interstitial cells of Cajal in the gastrointestinal tract of healthy dairy cows

OBJECTIVE: To describe the distribution of muscarinic receptor subtypes M(1) to M(5) and interstitial cells of Cajal (ICCs) in the gastrointestinal tract of healthy dairy cows. SAMPLE POPULATION: Full-thickness samples were collected from the fundus, corpus, and pyloric part of the abomasum and from the duodenum, ileum, cecum, proximal loop of the ascending colon, and both external loops of the spiral colon of 5 healthy dairy cows after slaughter. PROCEDURES: Samples were fixed in paraformaldehyde and embedded in paraffin. Muscarinic receptor subtypes and ICCs were identified by immunohistochemical analysis. RESULTS: Staining for M(1) receptors was found in the submucosal plexus and myenteric plexus. Antibodies against M(2) receptors stained nuclei of smooth muscle cells only. Evidence of M(3) receptors was found in the lamina propria, in intramuscular neuronal terminals, on intermuscular nerve fibers, and on myocytes of microvessels. There was no staining for M(4) receptors. Staining for M(5) receptors was evident in the myocytes of microvessels and in smooth muscle cells. The ICCs were detected in the myenteric plexus and within smooth muscle layers. Distribution among locations of the bovine gastrointestinal tract did not differ for muscarinic receptor subtypes or ICCs. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE: The broad distribution of M(1), M(3), M(5), and ICCs in the bovine gastrointestinal tract indicated that these components are likely to play an important role in the regulation of gastrointestinal tract motility in healthy dairy cows. Muscarinic receptors and ICCs may be implicated in the pathogenesis of motility disorders, such as abomasal displacement and cecal dilatation-dislocation.

Interstitial cells of Cajal mediate inhibitory neurotransmission in the stomach.

The structural relationships between interstitial cells of Cajal (ICC), varicose nerve fibers, and smooth muscle cells in the gastrointestinal tract have led to the suggestion that ICC may be involved in or mediate enteric neurotransmission. We characterized the distribution of ICC in the murine stomach and found two distinct classes on the basis of morphology and immunoreactivity to antibodies against c-Kit receptors. ICC with multiple processes formed a network in the myenteric plexus region from corpus to pylorus. Spindle-shaped ICC were found within the circular and longitudinal muscle layers (IC-IM) throughout the stomach. The density of these cells was greatest in the proximal stomach. IC-IM ran along nerve fibers and were closely associated with nerve terminals and adjacent smooth muscle cells. IC-IM failed to develop in mice with mutations in c-kit. Therefore, we used W/W(V) mutants to test whether IC-IM mediate neural inputs in muscles of the gastric fundus. The distribution of inhibitory nerves in the stomachs of c-kit mutants was normal, but NO-dependent inhibitory neuro-regulation was greatly reduced. Smooth muscle tissues of W/W(V) mutants relaxed in response to exogenous sodium nitroprusside, but the membrane potential effects of sodium nitroprusside were attenuated. These data suggest that IC-IM play a critical serial role in NO-dependent neurotransmission: the cellular mechanism(s) responsible for transducing NO into electrical responses may be expressed in IC-IM. Loss of these cells causes loss of electrical responsiveness and greatly reduces responses to nitrergic nerve stimulation.

Cancer genes hypermethylated in human embryonic stem cells.

Developmental genes are silenced in embryonic stem cells by a bivalent histone-based chromatin mark. It has been proposed that this mark also confers a predisposition to aberrant DNA promoter hypermethylation of tumor suppressor genes (TSGs) in cancer. We report here that silencing of a significant proportion of these TSGs in human embryonic and adult stem cells is associated with promoter DNA hypermethylation. Our results indicate a role for DNA methylation in the control of gene expression in human stem cells and suggest that, for genes repressed by promoter hypermethylation in stem cells in vivo, the aberrant process in cancer could be understood as a defect in establishing an unmethylated promoter during differentiation, rather than as an anomalous process of de novo hypermethylation.

Cells derived from the coelomic epithelium contribute to multiple gastrointestinal tissues in mouse embryos.

Gut mesodermal tissues originate from the splanchnopleural mesenchyme. However, the embryonic gastrointestinal coelomic epithelium gives rise to mesenchymal cells, whose significance and fate are little known. Our aim was to investigate the contribution of coelomic epithelium-derived cells to the intestinal development. We have used the transgenic mouse model mWt1/IRES/GFP-Cre (Wt1(cre)) crossed with the Rosa26R-EYFP reporter mouse. In the gastrointestinal duct Wt1, the Wilms' tumor suppressor gene, is specific and dynamically expressed in the coelomic epithelium. In the embryos obtained from the crossbreeding, the Wt1-expressing cell lineage produces the yellow fluorescent protein (YFP) allowing for colocalization with differentiation markers through confocal microscopy and flow cytometry. Wt1(cre-YFP) cells were very abundant throughout the intestine during midgestation, declining in neonates. Wt1(cre-YFP) cells were also transiently observed within the mucosa, being apparently released into the intestinal lumen. YFP was detected in cells contributing to intestinal vascularization (endothelium, pericytes and smooth muscle), visceral musculature (circular, longitudinal and submucosal) as well as in Cajal and Cajal-like interstitial cells. Wt1(cre-YFP) mesenchymal cells expressed FGF9, a critical growth factor for intestinal development, as well as PDGFRα, mainly within developing villi. Thus, a cell population derived from the coelomic epithelium incorporates to the gut mesenchyme and contribute to a variety of intestinal tissues, probably playing also a signaling role. Our results support the origin of interstitial cells of Cajal and visceral circular muscle from a common progenitor expressing anoctamin-1 and SMCα-actin. Coelomic-derived cells contribute to the differentiation of at least a part of the interstitial cells of Cajal.

The dynamics of RNA participation in the vitellogenesis of Rhipicephalus sanguineus ticks Latreille 1806 (Acari:Ixodidae). I. Nucleoli or Cajal bodies?

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The dynamics of RNA participation in the vitellogenesis of Rhipicephalus sanguineus ticks Latreille 1806 (Acari: Ixodidae). I. Nucleoli or Cajal bodies?

To understand the morphological and histological aspects of internal systems of ticks has become important matter since these arthropods have an impact in the areas of the economy and public health. In this context, this study has provided morphological data on female germinative cells of Rhipicephalus sanguineus ticks, ectoparasites of dogs that maintain a close relationship with human on a daily basis. Oocytes of engorged females were analyzed, through the PAS reaction (detection of polysaccharides) counterstained by methyl green (detection of RNA) revealing information that allowed to infer for the first time the presence of Cajal bodies, in the germinal vesicles (nuclei) of developing oocytes, as well as showing how the RNA and the polysaccharides are involved in the dynamics of the vitellogenesis in this species. [copyright] 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Mechanisms underlying activation of neural stem cells in the adult central nervous system

À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.

Mechanisms underlying activation of neural stem cells in the adult central nervous system

À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.

Pipkiiα Is Widely Expressed In Hematopoietic-derived Cells And May Play A Role In The Expression Of Alpha- And Gamma-globins In K562 Cells.

Characterized for the first time in erythrocytes, phosphatidylinositol phosphate kinases (PIP kinases) belong to a family of enzymes that generate various lipid messengers and participate in several cellular processes, including gene expression regulation. Recently, the PIPKIIα gene was found to be differentially expressed in reticulocytes from two siblings with hemoglobin H disease, suggesting a possible relationship between PIPKIIα and the production of globins. Here, we investigated PIPKIIα gene and protein expression and protein localization in hematopoietic-derived cells during their differentiation, and the effects of PIPKIIα silencing on K562 cells. PIPKIIα silencing resulted in an increase in α and γ globins and a decrease in the proliferation of K562 cells without affecting cell cycle progression and apoptosis. In conclusion, using a cell line model, we showed that PIPKIIα is widely expressed in hematopoietic-derived cells, is localized in their cytoplasm and nucleus, and is upregulated during erythroid differentiation. We also showed that PIPKIIα silencing can induce α and γ globin expression and decrease cell proliferation in K562 cells.

An Efficient Protocol For The Generation Of Monocyte Derived Dendritic Cells Using Serum-free Media For Clinical Applications In Post Remission Aml Patients.

Protocols for the generation of dendritic cells (DCs) using serum as a supplementation of culture media leads to reactions due to animal proteins and disease transmissions. Several types of serum-free media (SFM), based on good manufacture practices (GMP), have recently been used and seem to be a viable option. The aim of this study was to evaluate the results of the differentiation, maturation, and function of DCs from Acute Myeloid Leukemia patients (AML), generated in SFM and medium supplemented with autologous serum (AS). DCs were analyzed by phenotype characteristics, viability, and functionality. The results showed the possibility of generating viable DCs in all the conditions tested. In patients, the X-VIVO 15 medium was more efficient than the other media tested in the generation of DCs producing IL-12p70 (p=0.05). Moreover, the presence of AS led to a significant increase of IL-10 by DCs as compared with CellGro (p=0.05) and X-Vivo15 (p=0.05) media, both in patients and donors. We concluded that SFM was efficient in the production of DCs for immunotherapy in AML patients. However, the use of AS appears to interfere with the functional capacity of the generated DCs.

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.