Effects of elevated levels of intracellular nitric oxide on Pseudomonas aeruginosa biofilm in chronic skin wound and slow-killing infection models

Nitric oxide (NO), produced through the denitrification pathway, regulates biofilm dynamics through the quorum sensing system in Pseudomonas aeruginosa. NO stimulates P. aeruginosa biofilm dispersal by enhancing phosphodiesterase activity to decrease cyclic di-GMP levels. In a chronic skin wound model containing a mature biofilm, the gene expression of nirS, encoding nitrite reductase to produce NO, was low, leading to reduced intracellular NO levels. Although low-dose NO induces biofilm dispersion, it is unknown whether it influences the formation of P. aeruginosa biofilms in chronic skin wounds. In this study, a P. aeruginosa PAO1 strain with overexpressed nirS was established to investigate NO effects on P. aeruginosa biofilm formation in an ex vivo chronic skin wound model and unravel the underlying molecular mechanisms. Elevated intracellular NO levels altered the biofilm structure in the wound model by inhibiting the expression of quorum sensing–related genes, which was different from an in vitro model. In Caenorhabditis elegans as a slow-killing infection model, elevated intracellular NO levels increased worms’ lifespan by 18%. Worms that fed on the nirS-overexpressed PAO1 strain for 4 h had complete tissue, whereas worms that fed on empty plasmid–containing PAO1 had biofilms on their body, causing severe damage to the head and tail. Thus, elevated intracellular NO levels can inhibit P. aeruginosa biofilm growth in chronic skin wounds and reduce pathogenicity to the host. Targeting NO is a potential approach to control biofilm growth in chronic skin wounds wherein P. aeruginosa biofilms are a persistent problem. (AU)

Relationship between pruritus and autotaxin in intrahepatic cholestasis of pregnancy / Relación entre el prurito y la autotaxina en la colestasis intrahepática del embarazo

Objective: Intrahepatic cholestasis of pregnancy is a temporary, pregnancy-specific disease that resolves with delivery, characterized by itching (pruritus), as well as high transaminase and serum bile acid levels in the third trimester of pregnancy. Due to the effects of Autotaxin on the physiology of pregnancy, we aimed to investigate Autotaxin activity in patients with intrahepatic cholestasis of pregnancy. Patients and methods: Sixty-nine patients diagnosed with intrahepatic cholestasis of pregnancy and 20 healthy pregnant women were enrolled in the study. Fasting serum bile acid, pruritus intensity, serum parameters, gestational week of the patients at the time of diagnosis were recorded, and birth week and birth weight were monitored. Autotaxin serum level was measured enzymatically. Results: The mean serum bile acid level (n=69; 38.74±35.92μmol/L) in patients with intrahepatic cholestasis of pregnancy (n=69) was detected to be higher than healthy pregnant women (n=20; 5.05±1.88μmol/L) (p<0.001). Weak correlation was detected between serum bile acid level and itch intensity (p=0.014, r=0.295), while no relation was detected between Autotaxin and itch intensity (p=0.446, r=0.09). Although mean Autotaxin (intrahepatic cholestasis of pregnancy: 678.10±424.42pg/mL, control: 535.16±256.47pg/mL) levels were high in patients with intrahepatic cholestasis of pregnancy, it was not statistically significant (p=0.157). Conclusion: In our study, we observed that the serum Autotaxin level did not make a significant difference in patients with intrahepatic cholestasis of pregnancy compared to healthy pregnant women. These findings suggest that larger clinical studies are required to reveal the physio-pathological effects of Autotaxin on pregnancy.(AU)

Objetivo: La colestasis intrahepática del embarazo es una enfermedad temporal específica del embarazo caracterizada por picazón (prurito), niveles elevados de transaminasas y ácidos biliares séricos elevados en el tercer trimestre del embarazo que se resuelve con el parto. Debido a los efectos de la autotaxina en la fisiología del embarazo, nuestro objetivo fue investigar la actividad de la autotaxina en pacientes con colestasis intrahepática del embarazo. Pacientes y métodos: En el estudio se incluyeron 69 pacientes con diagnóstico de colestasis intrahepática del embarazo y 20 mujeres embarazadas sanas. Registramos los ácidos biliares séricos en ayunas, la intensidad del prurito, los parámetros séricos y la semana de gestación de las pacientes en el momento del diagnóstico, y controlamos la semana del parto y el peso al nacer. Los niveles séricos de autotaxina se midieron de forma enzimática. Resultados: Se observó que el nivel medio de ácidos biliares en suero era mayor en pacientes con colestasis intrahepática del embarazo (n=69; 38,74±35,92μmol/l) que en mujeres embarazadas sanas (n=20; 5,05±1,88μmol/l) (p<0,001). Se detectó una correlación débil entre el nivel de ácidos biliares en suero y la intensidad del prurito (p=0,014; r=0,295), mientras que no se observó ninguna relación entre la autotaxina y la intensidad del prurito (p=0,446; r=0,09). Aunque los niveles medios de autotaxina fueron altos en pacientes con colestasis intrahepática del embarazo (678,10±424,42 frente a 535,16±256,47pg/ml en los controles), la diferencia no fue estadísticamente significativa (p=0,157). Conclusión: Observamos que el nivel de autotaxina sérica no supuso una diferencia significativa en pacientes con colestasis intrahepática del embarazo en comparación con las mujeres embarazadas sanas. Estos hallazgos sugieren que se requieren estudios clínicos más amplios para determinar los efectos fisiopatológicos de la autotaxina en el embarazo.(AU)

Bases moleculares de la disfunción eréctil / Molecular mechanisms of penile erection

Los estados fisiológicos de flacidez o de erección del pene resultan de contracción o la relajación, respectivamente, de las células musculares lisas del cuerpo cavernoso (CSMCs). Son determinados por la interacción de diversas vías de señalización molecular inter- e intracelulares.En el estado más frecuente, de flacidez, predomina una actividad tónica de la inervación simpática, con liberación de noradrenalina (NA) y otros mensajeros que generan señales contráctiles en el músculo liso cavernoso, con la cooperación probable de otras procedentes del endotelio. Todas ellas activan receptores de membrana en las CSMCs que generan los mensajeros intracelulares inositol trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG). El resultado es un aumento transitorio de la concentración intracitosólica de calcio ([Ca+2]i) que inicia la respuesta contráctil así como la activación de un mecanismo de “sensibilización al calcio” operado por la vía RhoA/ROCK que la mantiene. La sobre-expresión de dicho mecanismo parece contribuir a la patogenia de diversos trastornos vasculares como la hipertensión, el vasoespasmo o la disfunción eréctil(AU)

La estimulación sexual hace que los nervios erectores liberen óxido nítrico (NO), que inicia la respuesta eréctil. Los nervios erectores liberan también acetilcolina que activa la producción, más sotenida, de NO por el endotelio, que se suma al de origen neural. La entrada de NO por difusión a las células musculares lisas genera en ellas guanosín monofosfato cíclico (cGMP) que induce una serie de reacciones que llevan a la disminución de [Ca+2]i y la inactivación del mecanismo de sensibilización al calcio, lo que relaja las CSMCs. A este sistema principal de señalización erectogénica se añade, con efectos similares, el del adenosín monofosfato cíclo (cAMP), activado por diversos mensajeros intercelulares de origen neural y paracrino, como la prostaglandina E (PGE). Diversas fosfodiesterases (PDEs) inactivan dichos nucleótidos cíclicos, limitando su acción erectogénica. La inhibición farmacológica, particularmente de la PDE5 (específica del cGMP), facilita considerablemente la respuesta eréctil. Hay mecanismos de intercomunicación entre ambas vías de señalización erectogénica (cGMP y cAMP) que pueden aprovecharse en la terapia farmacológica de la disfunción eréctil(AU)

The penis physiological states of flaccidity or erection, result from the contraction or relaxation, respec-tively, of smooth muscle cells in the corpora cavernosa (CSMCs). They result from the interaction of various inter- and intracellular molecular signaling pathways.During the more usual state of flaccidity seems to pre-dominate a tonic sympathetic activity, releasing nora-drenaline (NA) and other agonists that generate con-tractile signals in the CSMCs, with the likely cooperation of endothelium-derived messengers. Through activation of membrane receptors in the CSMCs they raise the in-tracellular messengers inositol triphosphate (IP3) and diacylglycerol (DAG). This results in a transient increase in cytosolic calcium concentration [Ca2+]i that starts the contractile response which is further sustained by the parallel agonist-induced activation of a “calcium sensi-tizing” mechanism involving the RhoA/Rho-kinase pa-thway. Overexpression of the latter might contribute to several vascular disorders as hypertension, vasospasm or erectile dysfunction(AU)

On sexual stimulation the cavernous nerves release nitric oxide (NO) that starts the erectile response. They also release acetylcholine that stimulates the endothelium to generate a more sustained release of NO. NO diffuses into CSMCs and increases their intracellular levels of cyclic guanosin monophosphate (cGMP) which decrea-ses [Ca2+]i and deactivates the calcium sensitizing mechanism, thus relaxing CSMCs. This main physiolo-gical pathway for CSMCs relaxation is helped by the cyclic adenosin monophosphate (cAMP) pathway ac-tivated by various intercellular messengers from neural or paracrine sources, including prostaglandins E (PGE). Different phosphodiesterase enzymes (PDEs) inactivate the cyclic nucleotides thereby limiting their erectogenic action. Indeed the pharmacological inhibition of PDEs, especially the cGMP- specific PDE5, greatly enhances the erectile responses. There are cross-talk mechanisms between the cGMP and cAMP signaling pathways that offer additional possibilities for the pharmacotherapy of erectile dysfunction(AU)

Inhibidores de fosfodiesterasas como fármacos inmunosupresores / Phosphodiesterase inhibitors as immunomodulatory drugs

Los niveles intracelulares de nucleótidos cíclicos (cAMP, cGMP) tienen un papel esencial en la regulación de múltiples funciones de las células inmunes. Las fosfodiesterasas (FDEs) son un grupo grande de enzimas que ejercen un papel muy importante en la regulación de los niveles intracelulares de nucleótidos cíclicos. La pentoxifilina es un inhibidor no específico de FDE que tiene diferentes efectos sobre células inmunitarias. Este fármaco inhibe la activación, proliferación, adhesión, polarización y quimiotaxis de linfocitos T. Además, la pentoxifilina bloquea la síntesis de diferentes citocinas pro-inflamatorias, principalmente del factor de necrosis tumoral-alfa (TNF-alfa). En este sentido, se ha descrito que este fármaco tiene un efecto benéfico en diferentes enfermedades inflamatorias y mediadas inmunológicamente. Por otra parte, el rolipram es un potente inhibidor específico para la familia 4 de las FDE (PDE4) que muestra propiedades inmunomoduladoras y antiinflamatorias similares a la pentoxifilina. Además, rolipram ejerce un efecto inhibidor sobre diferentes fenómenos involucrados en reacciones alérgicas o de hipersensibilidad inmediata, incluyendo la síntesis de citocinas Th2, la producción de IgE y la activación de basófilos y eosinófilos. Los inhibidores de FDE son un grupo muy interesante de substancias que tienen un gran potencial terapéutico para el tratamiento de enfermedades inflamatorias y mediadas inmunológicamente (AU)

Hipertensión pulmonar: el papel del óxido nítrico en adultos / Pulmonary hypertension: the role of nitric oxide in adults

El cuerpo humano libera óxido nítrico (ON) endógeno desde tres fuentes principales: neuronas, procesos inflamatorios (ON inducido) y desde el endotelio. La industria química produce ON reaccionando dióxido sulfúrico con ácido nítrico, o nitrito de sodio con ácido sulfúrico, o mediante la oxidación de amonio. El ON inhalado actúa en la célula muscular lisa del endotelio pulmonar produciendo relajación a través de la estimulación de la guanilato-ciclasa. La vida media corta del ON y su inmediata destrucción en metabolitos, hemodinámicamente inactivos pero tóxicos, hacen de este fármaco un vasodilatador pulmonar selectivo que puede disminuir la presión arterial pulmonar, mejorando la fracción de eyección del ventrículo derecho a la vez que disminuye el cortocircuito intrapulmonar, mejorando la oxigenación.El ON ha demostrado su utilidad en el tratamiento del fracaso ventricular derecho secundario a hipertensión pulmonar en el postoperatorio de cirugía cardíaca y especialmente en el paciente trasplantado. Las dosis utilizadas habitualmente oscilan entre 5 y 20 partes por millón (ppm). Sin embargo, se ha descrito una gran variabilidad individual de respuesta al ON. Entre un 30 y un 40 por ciento de los pacientes no responden al tratamiento.También se utiliza para valorar la reversibilidad de la hipertensión pulmonar crónica en pacientes candidatos para trasplante de corazón. Se han sugerido otras utilidades, como la reversión de la vasoconstricción pulmonar inducida por la protamina. Las principales limitaciones a su uso son la toxicidad de sus metabolitos y la vía de administración (AU)

Guanilato ciclasas: procesos fisiológicos mediados por GMPc / Guanylyl cyclases: GMPc mediated physiologic processes

No disponible

Dermatitis atópica / Atopic dermatitis

No disponible

Nuevos fármacos antiasmáticos: inhibición selectiva de isoenzimas de la fosfodiesterasa / Phosphodiesterase inhibitors: antiasthmatic drugs of the future

La identificación de la fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos (PDE), enzima responsable de la destrucción del AMPc y el GMPc intracelular, como punto de ación para las metilxantinas ha originado una creciente actividad investigadora en este campo. Esto ha tenido como resultado la caracterización de múltiples isoenzimas de PDE (PDE 1 a PDE 9), su distribución tisular específica, y el descubrimiento y desarrollo de fármacos inhibidores selectivos para algunosde estos isoenzimas. La disponibilidad de los fármacos inhibidores selectivos de isoenzimas de PDE ha permitido estudios experimentales in vitro e in vivo, cuyo fin era determinar su valor potencial como fármacos antiasmáticos. Aunque la investigación básica está siendo muy importante, la mayoría de los fármacos inhibidores selectivos de PDE están empezando a someterse a ensayos clínicos para valorar su utilidad en el tratamiento de esta patología. La investigación futura debe dirigirse a conocer mejor la distribución tisular de la PDE y su papel en la fisiopatología, así como para desarrollar mejores (más selectivas) moléculas inhibidoras de la fosfodiesterasa. (AU)