Yue Gar-Lee Grace. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2003. / Includes bibliographical references (leaves 113-120). / Abstracts in English and Chinese. / Abstract (English version) --- p.i / Abstract (Chinese version) --- p.iii / Acknowledgements --- p.v / Table of contents --- p.vi / List of figures --- p.x / List of tables --- p.xiii / List of abbreviations --- p.xiv / Chapter Chapter I: --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1. --- Transepithelial electrolyte transport in colon --- p.1 / Chapter 1.1.1. --- Intestinal fluid secretion --- p.1 / Chapter 1.1.2. --- Cellular mechanism of chloride secretion --- p.3 / Chapter 1.2. --- Biological activities of flavonoids --- p.6 / Chapter 1.2.1. --- Classification and general activities of flavonoids --- p.6 / Chapter 1.2.2. --- Bioavailability and pharmacokinetic properties of flavonoids --- p.8 / Chapter 1.3. --- "What is Scutellariae radix""?" --- p.9 / Chapter 1.3.1. --- Usage in Traditional Chinese Medicine --- p.9 / Chapter 1.3.2. --- Relationship with Coptidis rhizoma --- p.9 / Chapter 1.4. --- Effect of flavonoids on gastrointestinal activities --- p.12 / Chapter 1.4.1. --- Genistein and quercetin --- p.12 / Chapter 1.4.2. --- Baicalein --- p.12 / Chapter 1.5. --- Possible intracellular signaling pathway involved in the secretory response by Scutellariae radix (SR) in T84 cells --- p.14 / Chapter 1.5.1. --- Human colonic T84 cell --- p.14 / Chapter 1.5.2. --- Intracellular signaling pathway --- p.14 / Chapter 1.6. --- Aim of study --- p.17 / Chapter Chapter II : --- Methods and Materials --- p.18 / Chapter II.1. --- Culture technique of the T84 cells --- p.18 / Chapter II.2. --- Simultaneous measurement of short-circuit current (Isc) and intracellular calcium ([Ca2+]i) --- p.21 / Chapter II.2.1. --- Experimental setup --- p.21 / Chapter II.2.2. --- Preparation of the permeable supports --- p.23 / Chapter II.2.3. --- Cell seeding --- p.27 / Chapter II.2.4. --- Dye loading --- p.27 / Chapter II.2.5. --- Simultaneous measurement of Isc and [Ca2+]i- --- p.30 / Chapter II.3. --- Conventional short-circuit current (Isc) measurement --- p.34 / Chapter II.3.1. --- Experimental setup --- p.34 / Chapter II.3.2. --- Preparation of the permeable supports --- p.36 / Chapter II.3.3. --- Cell seeding --- p.36 / Chapter II.3.4. --- Measurement --- p.38 / Chapter II.4. --- Measurement of cAMP --- p.39 / Chapter II.5. --- Solutions and chemicals --- p.40 / Chapter II.6. --- Statistical analysis --- p.42 / Chapter Chapter III : --- Results --- p.43 / Chapter III. 1. --- Effects of baicalein and its interaction with calcium and cAMP-dependent secretagogues --- p.43 / Chapter III. 1.1. --- Effects of baicalein on baseline Isc and [Ca2+]i --- p.43 / Chapter III. 1.2. --- Ionic basis of baicalein-evoked Isc --- p.43 / Chapter III. 1.3. --- Effect of baicalein on carbachol-evoked Isc --- p.47 / Chapter III. 1.4. --- "Effect of baicalein on Isc stimulated by another calcium mobilizing agonist, histamine" --- p.58 / Chapter III. 1.5. --- Effect of carbachol on Isc response stimulated by baicalein --- p.61 / Chapter III. 1.6. --- Chronic effect of baicalein on carbachol-evoked increase in Isc --- p.63 / Chapter III.1.7. --- Interaction of baicalein with forskolin --- p.65 / Chapter III.2. --- Effects of baicalein on cAMP generation in T84 cells --- p.69 / Chapter III.2.1. --- Effects of baicalein on cAMP production --- p.69 / Chapter III.2.2 --- Effects of baicalein on forskolin-induced cAMP production --- p.70 / Chapter III.3. --- Effects of Scutellariae radix extract on ion transport activities in T84 cells --- p.73 / Chapter III.3.1. --- Effects of Scutellariae radix extract (SRE) on baseline Isc --- p.73 / Chapter III.3.2. --- Ionic basis of SRE-evoked Isc --- p.77 / Chapter III.3.3. --- Effects of adenylate cyclase inhibitor and PKA inhibitor --- p.77 / Chapter III.3.4. --- PKC modulation --- p.86 / Chapter III.3.5. --- Involvement of intracellular calcium --- p.86 / Chapter III.3.6. --- Involvement of cAMP --- p.94 / Chapter Chapter IV : --- Discussion --- p.98 / Chapter IV. 1. --- Effects of baicalein on ion transport in human colonic T84 cells --- p.98 / Chapter IV. 1.1. --- Roles of baicalein in chloride secretion in intestinal epithelial cells --- p.98 / Chapter IV. 1.2. --- Potentiation effect of baicalein on calcium-mediated chloride secretion --- p.100 / Chapter IV. 1.3. --- Potentiation effect of carbachol on baicalein-stimulated chloride secretion --- p.102 / Chapter IV. 1.4. --- Interaction between baicalein and forskolin --- p.104 / Chapter IV.2. --- Effects of Scutellariae radix extract on ion transport in human colonic T84 cells --- p.107 / Chapter IV.2.1 --- Characteristcs of Isc induced by Scutellariae radix extract --- p.107 / Chapter IV.2.2. --- Possible signaling mechanism involved in Isc induced by Scutellariae radix extract --- p.108 / Chapter IV.3. --- Comparison of the effects on ion transport in human colonic T84 cells produced by baicalein and Scutellariae radix extract --- p.110 / Chapter IV.3.1. --- Properties of baicalein- and Scutellariae radix extract- induced Isc response --- p.110 / Chapter IV.3.2. --- Summary --- p.111 / Chapter Chapter V : --- References --- p.113 / Publications --- p.120

A acromegalia é doença insidiosa e desfigurante caracterizada por um crescimento desproporcional dos ossos das mãos, pés e do crânio devido à exposição crônica a altos níveis de hormônio de crescimento (GH) e de seu efetor insuline growth factor 1 (IGF-1). Trata-se de uma doença rara, com incidência estimada de 3-4 casos por milhão, com prevalência de aproximadamente 50 casos por milhão de pessoas. A principal causa da acromegalia é a presença de um tumor hipofisário secretor de GH (somatotropinoma). Caso o somatotropinoma ocorra durante a infância ou adolescência, antes do fechamento das epífises dos ossos longos, a criança crescerá longitudinalmente de forma descontrolada, caracterizando a forma clínica gigantismo. Na grande maioria dos casos a acromegalia se apresenta na forma esporádica, entretanto casos familiais da doença podem ocorrer associados à Neoplasia Endócrina Múltipla tipo 1 (NEM-1), ao complexo de Carney (CNC) e à acromegalia familial isolada (IFS). Os genes responsáveis pela NEM-1 (MEN1) e CNC (PRKAR1A) foram clonados há mais 10 anos, entretanto etiologia molecular da IFS permaneceu desconhecida até recentemente. Vierimaa et al. (2006) combinaram estudos de ligação por análise de polimorfismos e estudos de expressão gênica e identificaram mutações no gene AIP em famílias com acromegalia não-NEM-1 e não-CNC; além de perda de heterozigose (LOH) nos somatotropinomas dos pacientes com mutação AIP. No presente estudo, investigamos o gene AIP em três famílias brasileiras com IFS e em seus tumores (hipofisários e não-hipofisários). Descrevemos uma nova mutação AIP (Y268X) em uma família brasileira com IFS, confirmando o papel desse novo gene na predisposição a tumores hipofisários. A partir de dados gerados em uma extensa revisão da literatura, sugerimos que os tumores hipofisários familiais isolados são doenças multigênicas que possuiriam um gene principal, mas que sofreriam influência de outros genes/loci ainda pouco caracterizados. Assim, investigamos também o envolvimento de diversos genes/loci candidatos (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 e 2p16) como possíveis moduladores do fenótipo na IFS. Nossos dados sugerem que além da mutação AIP, há necessidade da co-segregação de marcadores localizados em regiões com potencial oncogênico para o desenvolvimento da doença hipofisária. Também apresentamos nesta Tese as primeiras análises de tumores nãohipofisários em pacientes com mutação AIP e encontramos evidências do possível envolvimento de AIP na tumorigênese de um carcinoma funcionante do córtex adrenal de paciente com IFS. / Acromegaly is a rare disfigurating and insidious disease characterized by enlargement of hands, feet and skull bones due to excess of growth hormone (GH) secreted by a pituitary tumor (somatotropinoma). The majority of the cases with acromegaly is sporadic, however it may occur in association with inherited disorders as Multiple Endocrine Neoplasia type 1 (MEN1), Carney complex (CNC) and Isolated Familial Somatotropinoma (IFS). The genes associated with MEN1 syndrome (MEN1) and CNC (PRKAR1A) have been described more than a decade ago, however until very recently the molecular etiology of IFS remained unknown. Using a combined strategy of single nucleotide polymorphism (SNP) analysis and gene expression analysis, Vierimaa et al. (2006) described mutations in the AIP gene occurring in families with acromegaly not associated with MEN1 and CNC. In the current study, we investigated three Brazilian families with IFS and were able to describe two germline mutations in the AIP gene, confirming the role of this new gene in the predisposition to familial somatotropinoma. We revised the literature of genetic studies of isolated pituitary adenoma syndromes, which indicated a genetic heterogeneity as well as possible multigenic inheritance for these diseases. Thus, we investigated the role of several genes/loci (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 and 2p16) selected as potentially acting as phenotypic modulators in IFS. Our data indicate that AIP-mutated patients are prone to pituitary disease, however it is necessary the co-segregation of markers located at oncogenic regions to the development of the pituitary tumors and manifestation of the disease. Herein, we also present the first somatic analysis of non-pituitary tumors of AIP-mutated patients. A potential role of AIP, which is implicated in the cAMP pathway, could not be excluded in the development of an adrenocortical carcinoma.

Les catécholamines induisent la synthèse d’AMPc par une stimulation des récepteurs β-adrénergiques et contrôlent ainsi la fonction cardiaque en activant une pléiade de voies de signalisation intracellulaires. Les protéines Epac sont des facteurs d’échange pour les petites protéines G et sont directement activés par l’AMPc. Devant l’importance de la voie β-adrénergique dans la physiopathologie cardiaque et dans le but de mieux comprendre la régulation des processus cellulaires dépendants de l’AMPc dans le cœur, il apparaît essentiel de caractériser le rôle des facteurs d’échange Epac dans le myocarde. Dans une première partie, cette étude démontre que les effets de Epac sur l’hypertrophie des cardiomyocytes ventriculaires de rats nouveaux nés requièrent les GTPases H-Ras et Rap2B. Epac active la voie PLC/IP3/Ca2+ qui est nécessaire pour l’activation de H-Ras. Au niveau transcriptionnel, Epac induit l’export nucléaire de HDAC4 permettant l’activation d’un programme génique d’hypertrophie. Dans une deuxième partie, cette étude révèle l’implication de Epac1 dans l’hypertrophie des cardiomyocytes in vivo, chez la souris. La délétion de Epac1 protège du remodelage cardiaque induit par l’activation prolongée des récepteurs β-adrénergiques et améliore la fonction cardiaque. La surexpression de Epac1 spécifiquement dans le myocarde entraîne une hypertrophie des cardiomyocytes. Par ailleurs, la voie β-AR/Epac1 induit l’accumulation de protéines ubiquitinylées et provoque l’activation du processus d’autophagie in vitro et in vivo. L’autophagie protège des effets délétères de la voie β-adrénergique/Epac en participant à l’élimination des agrégats protéiques et en contrant les effets hypertrophiques de Epac1. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour le traitement de l’hypertrophie et de l’insuffisance cardiaque. / Catecholamines regulate cardiac function by stimulating β-adrenergic receptors (β-AR), leading to cAMP production and activation of a multiplicity of signaling pathways. Epac proteins are exchange factors for small G proteins which are directly activated by cAMP. Given the importance of the β-adrenergic pathway in cardiac physiopathology, it becomes essential to characterize functions of Epac protein in myocardium. In a first part, this study shows that H-Ras and Rap2B GTPases are involved in Epac-induced neonatal rat cardiac myocytes hypertrophy. Epac induces activation of the PLC/IP3/Ca2+ pathway which is necessary for H-Ras activation. At the transcriptional level, Epac causes HDAC4 nuclear export leading to activation of a hypertrophic gene program. In a second part, this study reveals implication of Epac1 in cardiac hypertrophy in vivo. Deletion of Epac1 in mice protects from cardiac remodeling induced by chronic isoproterenol infusion and enhances cardiac function. Cardiac specific overexpression of Epac1 in mice induces cardiac myocytes hypertrophy. Interestingly, β-AR/Epac1 pathway triggers ubiquitinated proteins accumulation and activation of autophagy both in vitro and in vivo. By eliminating aggregates and by counteracting hypertrophic effects of Epac, autophagy protects from deleterious effects of the β-AR/Epac pathway. These results open news insights into the treatment of cardiac hypertrophy and heart failure.

To survive, neurons and other eukaryotic cells must rapidly repair (seal) plasmalemmal damage. Such repair occurs by an accumulation of intracellular vesicles at or near the plasmalemmal disruption. Diacylglycerol (DAG)-dependent and cAMP-dependent proteins are involved in many vesicle trafficking pathways. Although recent studies have implicated the signaling molecule cAMP in sealing, no study has investigated how DAG and DAG-dependent proteins affect sealing and, whether pharmacological inhibition of such proteins could promote immediate repair of damaged mammalian axons. To this end, I investigated the role of DAG, protein kinase C (PKC) and other DAG-activated proteins in plasmalemmal sealing in B104 neurons in vitro and rat sciatic nerves in vivo. Using dye exclusion to assess Ca2+-dependent vesicle-mediated sealing of transected neurites of individually identifiable rat hippocampal B104 cells, I now report that, compared to non-treated controls, sealing probabilities and rates are increased by DAG and cAMP analogs that activate PKC and Munc13-1, and protein kinase A (PKA). Sealing is decreased by inhibiting DAG-activated novel protein kinase C isozymes η (nPKCη) and θ (nPKCθ) and, Munc13-1, the PKC effector myristoylated alanine rich PKC substrate (MARCKS) or phospholipase C (PLC). DAG-increased sealing is prevented by inhibiting MARCKS or PKA. Sealing probability is further decreased by simultaneously inhibiting nPKCη, nPKCθ and PKA. Extracellular Ca2+, DAG or cAMP analogs do not affect this decrease in sealing. I also report that applying inhibitors of nPKC and PKA to rat sciatic axons crush-severed in vivo under physiological calcium, do not promote immediate repair by polyethylene glycol (PEG), as assessed by compound action potential conduction and dye diffusion through crush sites. These and other data suggest that DAG increases sealing through MARCKS and that nPKCη, nPKCθ and PKA are all required to seal plasmalemmal damage in B104 neurons, and likely all eukaryotic cells. / text

Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2007. / Title from PDF of title page. Document formatted into pages; contains 144 pages. Includes vita. Includes bibliographical references.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-27 / A cafeína tem sido considerada um fator de risco para o crescimento dos cistos na Doença Renal Policística Autossômica Dominante (DRPAD) devido ao aumento de secreção de fluido e proliferação celular induzidos pelo acúmulo de adenosina monofosfato cíclico (AMPc’), resultante da inibição da fosfodiesterase. O presente estudo teve como objetivos quantificar a ingestão de cafeína discriminando entre suas fontes dietéticas, avaliar o conhecimento sobre a necessidade de restrição de cafeína pelos pacientes com DRPAD e determinar a associação entre o consumo de cafeína e os dados clínicos e laboratoriais destes pacientes. A avaliação dos hábitos alimentares e do consumo de cafeína foi realizada através de três recordatórios de 24 horas, em dias não consecutivos e o conhecimento sobre a restrição de cafeína, considerado como orientação prévia, foi avaliado ao término da última entrevista com o paciente. Foram incluídos no estudo 102 pacientes com DRPAD (68F/34M, 38±14 anos), acompanhados no Ambulatório de Rins Policísticos da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) e 102 indivíduos saudáveis (74F/28M, 39±12 anos). Os dados clínicos, laboratoriais e parâmetros ultrassonográficos renais foram obtidos do prontuário destes pacientes. A ingestão de cafeína foi significantemente menor no grupo de pacientes DRPAD quando comparados aos controles (85,7 versus 134 mg/dia) e o volume renal não se correlacionou com a ingestão de cafeína. De acordo com as respostas, detectou-se que 63% dos pacientes DRPAD foram previamente orientados quanto à restrição de cafeína. Os pacientes nãoorientados, que consumiam significantemente mais cafeína do que os orientados, eram significantemente mais velhos, e apresentavam níveis significantemente maiores de creatinina sérica e menores de Taxa de Filtração Glomerular (TFG) estimada. A porcentagem de pacientes hipertensos e com Doença Renal Crônica (DRC) estágio 3 era maior neste grupo, porém sem atingir significância estatística. O volume renal tendeu a ser maior no grupo de pacientes não-orientados, mas sem significância estatística. A análise de regressão linear multivariada revelou que a idade, presença de hipertensão e DRC estágio 3 se associaram com o volume renal na amostra total. Em conclusão, o consumo de cafeína encontrou-se reduzido na presente amostra de pacientes com DRPAD, provavelmente, devido à orientação prévia quanto à necessidade de restrição. A cafeína não se associou de maneira independente com o volume renal, o qual sofreu maiores influências da idade, presença de hipertensão e DRC. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A hipertensão arterial essencial é caracterizada pela elevação crônica da pressão arterial e representa o principal fator de risco para doenças cardiovasculares e renais. O rim participa do controle da pressão arterial e alterações intrínsecas no manuseio renal de sódio desempenham papel importante na patogênese da hipertensão essencial. Os túbulos proximais renais são responsáveis pela reabsorção da maior parte do sódio filtrado nos glomérulos e a maior parte da reabsorção de sódio neste segmento faz-se através da troca de Na+ por H+ em membrana apical, mediada pela isoforma 3 do trocador Na+/H+ (NHE3). Entretanto, os dados existentes referentes à modulação renal do NHE3 em modelos de hipertensão são ainda conflitantes. Este estudo teve como objetivo avaliar as possíveis alterações funcionais do trocador Na+/H+ NHE3 em túbulo proximal renal na linhagem SHR no estágio de préhipertensão (5 semanas) e de hipertensão (14 semanas) e investigar se estas alterações são acompanhadas de alterações na atividade e na expressão da proteína cinase A (PKA) e de proteínas fosfatase-1 (PP1). Por meio de microperfusão estacionária in vivo mediu-se a atividade do NHE3 em túbulo proximal e verificou-se que a reabsorção de bicarbonato foi reduzida em 62 ± 6 % (P < 0,001) na transição do J-SHR para o A-SHR enquanto foi aumentada em 113 ± 10 % (P < 0,001) na transição entre o J-WKY e o A-WKY. A atividade estimulada do NHE3 em J-SHR é decorrente da redistribuição do NHE3 do domínio intermicrovilar (IMV) para o domínio das microvilosidades (MMV) e do baixo nível de fosforilação da serina 552, sítio consenso para a PKA. Por outro lado, durante a fase de hipertensão, a atividade diminuída do NHE3 deve-se à sua redistribuição para o IMV e ao aumento da fosforilação na serina 552. Para testar a hipótese de que os níveis de fosforilação do NHE3 estariam aumentados em túbulo proximal de SHR adulto devido ao aumento da atividade da PKA e/ou à diminuição na atividade da PP1, foram avaliados tanto os níveis de fosforilação quanto a atividade do NHE3 em SHR jovens e adultos em resposta ao 6MB-cAMP (análogo ao cAMP que ativa especificamente a PKA). O JSHR apresentou um aumento tanto nos níveis de fosforilação da serina 552 (179 ± 14 %, P < 0,001) quanto nos de inibição da atividade (65 ± 10 %, P < 0,001) do NHE3 em relação ao J-SHR em resposta ao 6MB-cAMP. Já no A-SHR, a fosforilação da serina 552 aumentou moderadamente (36 ± 4 %, P < 0,01), assim como inibiu moderadamente (23 ± 9 %, P < 0,05) a atividade do NHE3 em resposta ao 6MBcAMP. Adicionalmente, verificou-se que não houve alteração da atividade da PKA entre os animais nem ao longo da idade e nem entre as linhagens. Por sua vez, o JSHR apresentou maior atividade da PP1 que o A-SHR (1640 ± 107 vs. 940 ± 119 pM/?g, P < 0,01). Além disso, houve uma diminuição na expressão da PP1? no ASHR (32 ± 8 %, P < 0,01) quando comparado ao J-SHR. Os dados sugerem que o NHE3 é diferencialmente regulado antes e após o desenvolvimento da hipertensão em SHR por mecanismos que envolvem modificações pós-transcricionais e distribuição subcelular. Além do mais, a regulação diferencial dos níveis de fosforilação do NHE3 tubular proximal antes e após o desenvolvimento da hipertensão em SHR é devida, provavelmente, a alterações na atividade e na expressão da PP1 / Essential hypertension is characterized by chronic elevation of blood pressure and represents the major risk factor for cardiovascular and renal diseases. The kidney participates in the blood pressure control and intrinsic changes in renal sodium handling play an important role in the pathogenesis of essential hypertension. The renal proximal tubule is responsible for reabsorption of the great majority of sodium that is filtered by the glomerulus and the principal apical membrane mechanism for sodium reabsorption in this nephron is Na+/H+ exchanger isoform 3 (NHE3)- mediated Na+/H+ exchange. However, conflicting data have been reported with regard to NHE3 modulation in experimental models of hypertension. This study aimed to evaluate the possible functional changes of the Na+/H+ exchanger NHE3 in the renal proximal tubule of SHR both at the pre-hypertensive (5 weeks) and at hypertensive (14 weeks) stages and to investigate whether these changes were accompanied by changes in the activity and/or expression of protein kinase A (PKA) and protein phosphatase 1 (PP1). Proximal tubule NHE3 activity was measured by means of stationary microperfusion. Bicarbonate reabsorption was found to be decreased by 62 ± 6 % (P < 0.001) in the transition from youth to adulthood in SHR (Y-SHR to A-SHR), whereas in the transition from Y-WKY to A-WKY it increased by 113 ± 10 % (P < 0.001). Stimulated NHE3 activity in Y-SHR was due to redistribution of NHE3 from intermicrovilar domain (IMV) to microvilar domain (MMV) and to a lower level of serine 552 phosphorylation, a consensus site for PKA. Conversely, during the hypertensive stage, decreased NHE3 activity was due to increased redistribution of NHE3 to the IMV domain and increased phosphorylation at serine 552. To test the hypothesis that the increased levels of NHE3 phosphorylation in the proximal tubule of adult SHR were due to increased PKA activity and/or decreased PP1 activity, it was evaluated both phosphorylation levels and activity of NHE3 in young and adult SHR in response to 6MB-cAMP (an cAMP analog that specifically activates PKA). Y-SHR showed an increase both in the phosphorylation levels at serine 552 (179 ± 14 %, P < 0.001) and in the inhibition of NHE3 transport activity (65 ± 10 %, P < 0.001) compared to Y-SHR in response to 6MB-cAMP. With respect to A-SHR, the phosphorylation of serine 552 was slightly increased (36 ± 4 %, P < 0.01) and NHE3 activity was mildly inhibited (23 ± 9 %, P < 0.05) in response to 6MB-cAMP. Additionally, PKA activity remained unchanged with both age and strain. Nevertheless, Y-SHR exhibited higher PP1 activity than A-SHR (1640 ± 107 vs. 940 ± 119 pM/?g, P < 0.01). Furthermore, PP1? expression was decreased in the renal cortex of A-SHR (32 ± 8 %, P < 0.01) compared to Y-SHR. Taken together, these data suggest that NHE3 is differentially regulated before and after development of hypertension in SHR by mechanisms involving post-translational modifications and subcellular distribution. Moreover, the differential regulation of proximal tubule NHE3 phosphorylation levels before and after development of hypertension in SHR is most likely due to changes on the activity and expression of PP1

O objetivo deste estudo foi caracterizar a influência da melatonina sobre a atividade de colinoceptores nicotínicos em miotubos de rato em cultura e determinar seu mecanismo de ação. Neste modelo verificamos que a melatonina reduz a densidade de sítios de ligação para ?-bungarotoxina e também a produção de AMP cíclico induzida por forscolina, adenosina e CGRP, mas não por isoprenalina. Estes efeitos foram mimetizados por N-acetilserotonina e 4-P-PDOT, mas não por 2-Iodo-melatonina e 5-MCA-NAT, e foram bloqueados por luzindol. A redução da produção de AMP cíclico não foi inibida por toxina pertussis. O calmidazolium bloqueia tanto a redução da densidade dos colinoceptores nicotínicos quanto a inibição da produção de AMP cíclico. Avaliando a via da guanilil ciclase determinamos que melatonina e calmidazolium inibem a produção de GMP cíclico induzida por KCl. Podemos concluir que a melatonina não está atuando via receptores de membrana, mas provavelmente, está atuando internamente bloqueando a enzima calmodulina. / The objective of this study was characterize the influence of melatonin on the nicotinic-colinoceptors activity in myotube culture from rats and seeks its action mechanism. In this model we demonstrated that melatonin decreases the binding-sites density to ?-bungarotoxin and cyclic AMP synthesis induced by forskolin, adenosine and CGRP, but not by isoprenaline. These effects were mimetized by N-acetylserotonin and 4-P-PDOT, but not by 2-iodomelatonin and 5-MCA-NAT and were blocked by luzindol. Reduction of the cyclic AMP synthesis was not inhibited by pertussis toxin. Calmidazolium blocked both the reduction of nicotinic colinoceptors density and the inhibition of AMP cyclic synthesis. After evaluate the guanylyl cyclase via, we determined that melatonin and calmidazolium inhibit the cyclic GMP synthesis induced by KCl. Then we concluded that melatonin does not act via membrane receptors, but probably, acts blocking the calmodulin enzyme.

A acromegalia é doença insidiosa e desfigurante caracterizada por um crescimento desproporcional dos ossos das mãos, pés e do crânio devido à exposição crônica a altos níveis de hormônio de crescimento (GH) e de seu efetor insuline growth factor 1 (IGF-1). Trata-se de uma doença rara, com incidência estimada de 3-4 casos por milhão, com prevalência de aproximadamente 50 casos por milhão de pessoas. A principal causa da acromegalia é a presença de um tumor hipofisário secretor de GH (somatotropinoma). Caso o somatotropinoma ocorra durante a infância ou adolescência, antes do fechamento das epífises dos ossos longos, a criança crescerá longitudinalmente de forma descontrolada, caracterizando a forma clínica gigantismo. Na grande maioria dos casos a acromegalia se apresenta na forma esporádica, entretanto casos familiais da doença podem ocorrer associados à Neoplasia Endócrina Múltipla tipo 1 (NEM-1), ao complexo de Carney (CNC) e à acromegalia familial isolada (IFS). Os genes responsáveis pela NEM-1 (MEN1) e CNC (PRKAR1A) foram clonados há mais 10 anos, entretanto etiologia molecular da IFS permaneceu desconhecida até recentemente. Vierimaa et al. (2006) combinaram estudos de ligação por análise de polimorfismos e estudos de expressão gênica e identificaram mutações no gene AIP em famílias com acromegalia não-NEM-1 e não-CNC; além de perda de heterozigose (LOH) nos somatotropinomas dos pacientes com mutação AIP. No presente estudo, investigamos o gene AIP em três famílias brasileiras com IFS e em seus tumores (hipofisários e não-hipofisários). Descrevemos uma nova mutação AIP (Y268X) em uma família brasileira com IFS, confirmando o papel desse novo gene na predisposição a tumores hipofisários. A partir de dados gerados em uma extensa revisão da literatura, sugerimos que os tumores hipofisários familiais isolados são doenças multigênicas que possuiriam um gene principal, mas que sofreriam influência de outros genes/loci ainda pouco caracterizados. Assim, investigamos também o envolvimento de diversos genes/loci candidatos (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 e 2p16) como possíveis moduladores do fenótipo na IFS. Nossos dados sugerem que além da mutação AIP, há necessidade da co-segregação de marcadores localizados em regiões com potencial oncogênico para o desenvolvimento da doença hipofisária. Também apresentamos nesta Tese as primeiras análises de tumores nãohipofisários em pacientes com mutação AIP e encontramos evidências do possível envolvimento de AIP na tumorigênese de um carcinoma funcionante do córtex adrenal de paciente com IFS. / Acromegaly is a rare disfigurating and insidious disease characterized by enlargement of hands, feet and skull bones due to excess of growth hormone (GH) secreted by a pituitary tumor (somatotropinoma). The majority of the cases with acromegaly is sporadic, however it may occur in association with inherited disorders as Multiple Endocrine Neoplasia type 1 (MEN1), Carney complex (CNC) and Isolated Familial Somatotropinoma (IFS). The genes associated with MEN1 syndrome (MEN1) and CNC (PRKAR1A) have been described more than a decade ago, however until very recently the molecular etiology of IFS remained unknown. Using a combined strategy of single nucleotide polymorphism (SNP) analysis and gene expression analysis, Vierimaa et al. (2006) described mutations in the AIP gene occurring in families with acromegaly not associated with MEN1 and CNC. In the current study, we investigated three Brazilian families with IFS and were able to describe two germline mutations in the AIP gene, confirming the role of this new gene in the predisposition to familial somatotropinoma. We revised the literature of genetic studies of isolated pituitary adenoma syndromes, which indicated a genetic heterogeneity as well as possible multigenic inheritance for these diseases. Thus, we investigated the role of several genes/loci (SSTR2, SSTR5, CDKN1B, AHR, PRKAR1A, PTTG, PROP1, MEG3, RB1 and 2p16) selected as potentially acting as phenotypic modulators in IFS. Our data indicate that AIP-mutated patients are prone to pituitary disease, however it is necessary the co-segregation of markers located at oncogenic regions to the development of the pituitary tumors and manifestation of the disease. Herein, we also present the first somatic analysis of non-pituitary tumors of AIP-mutated patients. A potential role of AIP, which is implicated in the cAMP pathway, could not be excluded in the development of an adrenocortical carcinoma.

Os pacientes que usam lítio (Li) para tratamento do transtorno bipolar frequentemente apresentam poliúria e deficiência de concentração urinária, sintomas do Diabetes Insipidus Nefrogênico (DIN). Animais tratados com Li apresentam baixos níveis de produção de adenosina monofosfato cíclico (AMPc) em resposta ao hormônio antidiurético (HAD). O Sildenafil (Sil), um inibidor da fosfodiesterase 5 (PDE5), eleva os níveis intracelulares de guanosina monofosfato cíclico (GMPc), levando a inserção de aquaporina 2 (AQP2) na membrana plasmática das células do ducto coletor. Portanto, inibidores de PDE podem promover a inserção de AQP2 na membrana plasmática mesmo sem a ativação do receptor de HAD, indicando a participação de uma via alternativa mediada pelo GMPc. Nós investigamos as vias de ação do Sil no tratamento da DIN induzida pelo Li. Ratos Wistar foram divididos nos seguintes grupos: grupo controle, recebendo dieta alimentar normal durante quatro semanas; grupo Li, recebendo dieta alimentar normal com 40 mmol Li por quilo de dieta durante quatro semanas; grupo Li + Sil, recebendo dieta alimentar normal com 40 mmol Li por quilo de dieta durante quatro semanas e 200 mg por quilo de dieta de Sil a partir da segunda semana; grupo Sil, recebendo dieta alimentar normal durante a primeira semana e a partir da segunda semana recebendo dieta normal com 200 mg de Sil por quilo de dieta. Os animais do grupo Li desenvolveram poliúria, diminuição da osmolalidade urinária e diminuição da expressão da AQP2 tanto na fração citoplasmática como de membrana celular e o Sil reverteu essas alterações. Demonstramos ainda que a concentração de GMPc intracelular estava aumentada nos túbulos papilares tratados com Sil. Observamos que a provável via de fosforilação da AQP2 induzida pelo GMPc é pela PKA. Além disso, o tratamento com Sil aumenta a expressão de pCreb, fator de transcrição para ativação do gene da AQP2. Observamos ainda que o Li diminui a expressão de eNOS e o tratamento com Sil normaliza essa diminuição. Assim, concluímos que o tratamento com Sil em ratos com DIN melhora a poliúria aumentando a produção e a inserção de AQP2. O tratamento com Sil pode ser benéfico para pacientes que sofrem com DIN induzido pelo Li / Patients taking lithium to treat bipolar disorder often present polyuria and urinary concentrating defect. In addition, lithium-treated animals present lower cyclic adenosine monophosphate production in response to vasopressin. Sildenafil (Sil), a phosphodiesterase 5 (PDE5) inhibitor, elevates intracellular cyclic guanosine monophosphate (cGMP) levels, leading to plasma membrane accumulation of aquaporin 2 (AQP2). Therefore, PDE inhibitors might induce AQP2 membrane insertion even without vasopressin receptor activation by activating a parallel cGMP-mediated signal transduction pathway. We investigated Sil pathways of action in rats with lithium-induced nephrogenic Diabetes Insipidus (NDI). Wistar rats received lithium (40 mmol/kg food) or not for 4 weeks (Li or control), some rats also receiving sildenafil (200 mg/kg food) in weeks 2-4, with or without lithium (Li+Sil orSil). Animals in Li group developed polyuria, decreased urinary osmolality and decreased expression of AQP2 in both the cytoplasmic fraction and the cell membrane and Sil reversed these changes. We also demonstrated that intracellular cGMP concentration was increased in papillary tubules treated with Sil. We found that PKA may be involved in the pathway of cGMP induced AQP2 phosphorylation. In addition, Sil treatment increases Creb phosphorylation. Creb phosphorylation, acts as AQP2 gene transcription factor. We also observed that Li decreases eNOS expression and treatment with Sil normalizes this alteration. We conclude that Sil treatment improves polyuria by increasing production and insertion of AQP2. Sil treatment may be beneficial to patients suffering from induced DIN Li