Changes in the activity of some metabolic enzymes in the heart of SHR rat incurred by transgenic expression of CD36

Hypertension, dyslipidemia, and insulin resistance in the spontaneously hypertensive rat (SHR) can be alleviated by rescuing CD36 fatty acid translocase. The present study investigated whether transgenic rescue of CD36 in SHR could affect mitochondrial function and activity of selected metabolic enzymes in the heart. These analyses were conducted on ventricular preparations derived from SHR and from transgenic strain SHR-Cd36 that expresses a functional wild-type CD36. Our respirometric measurements revealed that mitochondria isolated from the left ventricles exhibited two times higher respiratory activity than those isolated from the right ventricles. Whereas, we did not observe any significant changes in functioning of the mitochondrial respiratory system between both rat strains, enzyme activities of total hexokinase, and both mitochondrial and total malate dehydrogenase were markedly decreased in the left ventricles of transgenic rats, compared to SHR. We also detected downregulated expression of the succinate dehydrogenase subunit SdhB (complex II) and 70 kDa peroxisomal membrane protein in the left ventricles of SHR-Cd36. These data indicate that CD36 may affect in a unique fashion metabolic substrate flexibility of the left and right ventricles

La sobreexpresión vascular de la lisil oxidasa altera la estructura de la matriz extracelular e induce estrés oxidativo / Vascular lysyl oxidase over-expression alters extracellular matrix structure and induces oxidative stress

Introducción: La lisil oxidasa (LOX) contribuye al ensamblaje de las fibras de colágeno y elastina de la matriz extracelular (MEC). Hemos determinado las consecuencias de la sobreexpresión vascular de LOX sobre la estructura de la MEC y su contribución al estrés oxidativo. Métodos: Los estudios se desarrollaron en ratones que sobreexpresan la LOX (Tg) específicamente en células musculares lisas vasculares (CMLV). Se realizaron análisis por PCR a tiempo real, tinción de rojo sirio, producción de H2O2 y actividad NADPH oxidasa. Se caracterizaron las fenestras de la lámina elástica interna mediante microscopia confocal. Resultados: Las CMLV de ratones transgénicos presentaron niveles de actividad LOX superiores a los de animales control. En consonancia, las células transgénicas depositaron más fibras de elastina organizada y sus sobrenadantes indujeron un mayor ensamblaje de colágeno en ensayos in vitro. El nivel de colágeno maduro fue superior en la pared vascular de ratones Tg, que presentaban una menor área de las fenestras y un aumento de la expresión de la fibulina-5. La producción vascular de H2O2 y la actividad NADPH oxidasa fueron superiores en los ratones transgénicos. La incubación de CMLV con catalasa atenuó el incremento en la deposición de fibras de elastina madura inducido por la transgénesis de LOX. Conclusiones: La sobreexpresión de la LOX en CMLV se asocia a una alteración de la estructura vascular del colágeno y la elastina. La LOX podría constituir una nueva fuente de estrés oxidativo que participaría en la alteración estructural de la MEC y podría contribuir al remodelado vascular (AU)

Introduction: Lysyl oxidase (LOX) participates in the assembly of collagen and elastin fibres. The impact of vascular LOX over-expression on extracellular matrix (ECM) structure and its contribution to oxidative stress has been analysed. Methods: Studies were conducted on mice over-expressing LOX (Tg), specifically in smooth muscle cells (VSMC). Gene expression was assessed by real-time PCR analysis. Sirius Red staining, H2O2 production and NADPH oxidase activity were analysed in different vascular beds. The size and number of fenestra of the internal elastic lamina were determined by confocal microscopy. Results: LOX activity was up-regulated in VSMC of transgenic mice compared with cells from control animals. At the same time, transgenic cells deposited more organised elastin fibres and their supernatants induced a stronger collagen assembly in in vitro assays. Vascular collagen cross-linking was also higher in Tg mice, which showed a decrease in the size of fenestrae and an enhanced expression of Fibulin-5. Interestingly, higher H2O2 production and NADPH oxidase activity was detected in the vascular wall from transgenic mice. The H2O2 scavenger catalase attenuated the stronger deposition of mature elastin fibres induced by LOX transgenesis. Conclusions: LOX over-expression in VSMC was associated with a change in the structure of collagen and elastin fibres. LOX could constitute a novel source of oxidative stress that might participate in elastin changes and contribute to vascular remodeling (AU)

Evaluación de la recombinasa reca sobre la unión espermatozoide-ADN exógeno en la transgénesis mediada por espermatozoides en la especie porcina / Evaluation of boar sperm-RecA: ssDNA complex interaction

La transgénesis mediada por espermatozoides (SMGT) es un método de producción de animales transgénicos.Se basa en la capacidad que presentan los espermatozoides de unir ADN exógeno y transferir el transgén a los ovocitos. Por otro lado, la proteína recombinasa de origen bacteriano RecA protege las cadenas simples de ADN de la degradación, al crear una capa protectora. Este hecho da lugar a una mayor producción de embriones viables e integración del transgén en animales producidos mediante microinyección pronuclear e ICSI. El objetivo de este estudio fue investigar la capacidad de transferencia de los complejos RecA:ssADN en espermatozoides de cerdo, así como la viabilidad de los mismos mediante citometría de fl ujo. En primer lugar, se recolectó el semen y se centrifugó para eliminar el plasma seminal. Se utilizó el plásmido EGFPque fue incubado con los espermatozoides a 16º C (grupo control). Para el grupo RecA, en primer lugar se desnaturalizó el ADN (95ºC, 5 min) y seguidamente, se incubó con la proteína RecA en hielo durante 1h,transcurrido este tiempo estos complejos (RecA:ssADN) formados se incubaron con los espermatozoides a16ºC. La incubación en presencia de la recombinasa RecA supuso un aumento signifi cativo del porcentajede células unidas al ADN con respecto a espermatozoides intactos incubados únicamente con el gen EGFP(AU)

(Control: 19.68±0.73% vs. RecA: 24.69±0.70%; p<0.01). Los resultados mostraron que para ambos gruposla unión se produce principalmente a células no viables (Control: 19.21±0.71% vs. RecA: 24.11±0.69%;p<0.01), y en una muy baja relación a espermatozoides viables (Control: 0.47±0.09% vs. RecA: 0.58±0.09%;p=0.40). Con este estudio hemos demostrado que los complejos RecA:ssADN interaccionan con los espermatozoides porcinos en mayor proporción que para el caso de los espermatozoides únicamente incubadoscon el transgén, y para ambos casos esta asociación se produce principalmente a células no viables. Por lo tanto se podría utilizar la SMGT combinada con técnicas de reproducción asistida como la ICSI para laobtención de embriones y lechones transgénicos(AU)

Sperm mediated gene transfer (SMGT) is an interesting tool for animal transgenesis consisting on theuse of sperm cells as a vector for transmitting exogenous DNA into eggs at the moment of fertilization. Onthe other hand, RecA, a bacterial recombinase, was shown to protect DNA from degradation by creating aprotective coating during its binding to it and resulted in higher embryo survival and transgenic integrationfrequencies in mice produced by ICSI. The objective of this study was to investigate the capacity of transferenceof RecA:ssDNA complex by pig spermatozoa by measuring the sperm DNA-binding ability and viability byfl ow cytometry. Semen was recovered and centrifuged, discarding the seminal plasma. Linealized plasmidDNA was added to sperm and incubated at 16ºC (control group). In RecA group, DNA was denatured (95ºC, 5min) and incubated with RecA on ice for 1h, then mixed with sperm. RecA group sperm signifi cantly increasedDNA-binding capacity compared to control group semen after 120 min (Control: 19.68±0.73% vs. RecA:24.69±0.70%; p<0.01). Exogenous DNA bound mainly to spermatozoa with reduced viability in all the groupsof spermatozoa evaluated (Control: 19.21±0.71% vs. RecA: 24.11±0.69%; p<0.01). In consequence, only a lowpercentage of living spermatozoa was bound to DNA (Control: 0.47±0.09% vs. RecA: 0.58±0.09%; p=0.40).In this study we have demonstrated that the complex RecA:ssDNA bind with the pig sperm in a higher relationthan sperm incubated only with the transgene, and in both cases the binding is associated mainly with nonviablecells. Therefore, the SMGT technique could combines with assisted reproductive techniques such asICSI to obtain embryos and transgenic piglets(AU)

Terapias basadas en la tecnología de ARN de interferencia: una nueva clase de fármacos para el tratamiento de patologías oculares / RNA interferences therapeutics: a new approach to the treatment of ocular diseases

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Terapia génica en la enfermedad de Parkinson / Gene therapy for Parkinson's disease

La enfermedad de Parkinson es un trastorno crónico y progresivo cuyo tratamiento no impide a medio plazo la aparición de complicaciones motoras y psíquicas invalidantes. Las técnicas de terapia génica de aplicación cada vez mayor en el campo de las enfermedades neurodegenerativas se suman a las posibilidades de tratamiento de esta patología. Entre las modalidades existentes, las estrategias in vivo que emplean potentes vectores virales son las que mejores resultados han obtenido en los distintos modelos existentes de la enfermedad. Este artículo pretende revisar la información referente al empleo de estas últimas técnicas, los ensayos terapéuticos que se han llevado a cabo y las ventajas e inconvenientes que tiene la utilización de los diferentes vectores

Parkinson's disease is a chronic and progressive disorder whose treatment does not prevent middle term appearance of invalidating motor and psychic complications. Gene therapy techniques which are increasingly applied in the field of neurodegenerative diseases are added to the possibility of treatment of this disease. Among the existing modalities, the in vivo strategies that use potent viral vectors are those which have obtained the best results in the different existing models of the disease. This article aims to review the information regarding the use of these latter techniques, the therapeutic trials that have been conducted and the advantages and disadvantages that the use of the different vectors have

Vectores adenovirales de primera generación, el vector por excelencia en inmunoterapia génica del cáncer / First generation adenoviral vectors, the vector par excellence for immuno-gene therapy of cancer

La terapia génica constituye una novedosa alternativa terapéutica para muchas enfermedades cuando las terapias habituales no tienen efecto. Básicamente la terapia génica consiste en la introducción de material genético en el interior de una célula diana con el objeto de producir en ella un cambio funcional que se traduzca en un efecto terapéutico. El intenso desarrollo de esta área de la biomedicina ha llevado a la puesta en marcha de numerosos protocolos clínicos de terapia génica para el tratamiento experimental de enfermedades de diverso origen: tumoral, infeccioso, autoinmune, degenerativo, genético. En la mayoría de los casos, es necesario recurrir al empleo de un vehículo, denominado vector, para introducir el material genético en las células. Éstos pueden provenir de virus modificados genéticamente (vectores virales) o pueden ser formulaciones fisicoquímicas (vectores no virales). Actualmente existe un amplio abanico de vectores para transferencia génica, sin embargo no se dispone del vector ideal que pueda ser tan versátil como para adaptarse a las numerosas situaciones experimentales o clínicas. Debido a las propiedades de los vectores adenovirales, tales como su alta eficacia de transducción, amplio tropismo, fácil construcción y producción, éstos han sido ampliamente utilizados y se cuenta con una amplia experiencia en campos como la terapia génica del cáncer. En este sentido, y a pesar de la corta duración de expresión del transgén debido a su alta inmunogenicidad, los adenovirus de primera generación han demostrado su eficacia tanto en estrategias de inmunoterapia en modelos tumorales experimentales como también en ensayos clínicos de fase I. En este trabajo se revisan críticamente los distintos vectores virales empleados en terapia génica profundizando en las características biológicas de los adenovirus, los distintos tipos de vectores adenovirales, los diferentes sistemas de construcción de adenovirus de primera generación así como su empleo en distintas aproximaciones de inmunoterapia génica del cáncer (AU)

Estado actual del xenotrasplante de órganos / Current state of organ xenotransplantation

No cabe duda de que poder disponer de órganos animales para trasplante solucionaría el problema de su escasez. Para que los xenotrasplantes puedan llegar a ser una realidad clínica, se debe superar de forma consistente tres barreras: la inmunológica, la fisiológica y el riesgo de xenozoonosis. Desde el punto de vista inmunológico, la condición necesaria sería que el xenorrechazo pudiera modularse y transformarse a un allorejection-type. Los avances en la tecnología transgénica han resuelto por completo el rechazo hiperagudo, y así en los ensayos preclínicos de órganos porcinos transgénicos para proteínas reguladoras de complemento realizados hasta el momento se han obtenido sobrevidas máximas de meses para el riñón y el corazón, y de 8 días para el hígado. Estas sobrevidas han permitido estudiar la compatibilidad fisiológica de estos órganos porcinos trasplantados en los monos durante estos períodos. En cuanto a las barreras infecciosas, con el desarrollo biotecnológico actual en el área de la producción porcina, se asegura el nacimiento de lechones completamente libres de patógenos específicos. En 1997 se demostró in vitro que retrovirus endógenos porcinos podían transfectar linfocitos humanos. Sin embargo, diversos trabajos clínicos, con tejidos u órganos perfundidos confirman la ausencia de infectividad in vivo de estos pacientes por retrovirus porcinos.Hasta la fecha no se ha comunicado ningún xenotrasplante clínico con órganos porcinos transgénicos. La razón de ello es que existe unanimidad en que todavía las barreras inmunológicas no se han superado. En la actualidad todos los esfuerzos están orientados a estudiar los mecanismos del rechazo vascular agudo retardado para así poder diseñar estrategias que lo prevengan con efectividad (AU)

Modelos animales genéticamente modificados en investigación cardiovascular / Genetically Modified Animal Models in Cardiovascular Research

Es un principio básico de la medicina clínica y molecular que la función de las células y los órganos se basa en elementos proteicos específicos. Puesto que la función de las células y en último término de los órganos depende de los polipéptidos que se encuentran presentes, no es sorprendente que cuando se altera la función se produzcan cambios en el contenido de proteínas. En el corazón existen numerosos ejemplos en los que cambios en las proteínas contráctiles se correlacionan con alteraciones funcionales, tanto durante el desarrollo normal como durante el desarrollo de numerosas patologías. De la misma manera, diversas enfermedades cardíacas congénitas se caracterizan por determinados cambios en las proteínas motoras. Para comprender esta relación, y para establecer modelos en los que los procesos patogénicos puedan ser estudiados longitudinalmente, es necesario dirigir el corazón para que sintetice de manera estable la proteína candidata, en ausencia de otros cambios pleiotrópicos. Posteriormente, se puede determinar si la presencia de la proteína causa directa o indirectamente los efectos con el objetivo de definir potenciales dianas terapéuticas. Mediante la manipulación controlada de la dotación proteica del corazón, se puede establecer el mecanismo y la función de diferentes proteínas mutadas o isoformas proteicas. La reconstrucción génica y la transgénesis en el ratón proporcionan herramientas para modificar el genoma de los mamíferos y la dotación proteica motora del corazón. Dirigiendo la expresión de una proteína modificada por ingeniería genética directamente al corazón, es posible remodelar de manera efectiva el perfil proteico cardíaco y estudiar las consecuencias de una única manipulación genética a nivel molecular, bioquímico, citológico y fisiológico, tanto en condiciones normales como bajo estímulos de estrés (AU)