Control de la ingesta alimentaria: rol del receptor 4 de melanocortina en el desarrollo de obesidad / Role of melanocortin receptor 4 in the control of food intake and the development of obesity

Arquate nucleus, a convergence site of peripheral and central signals, plays a fundamental role in the control of food intake. Orexigenic neurons that secrete neuropeptide Y (NPY) and Agouti-related peptide (AgRP) and anorexigenic neurons secreting Pro-opiomelanocortin (POMC) are involved in this action. Both groups of neurons respond to peripheral signals such as insulin and leptin and are reciprocally inhibited. alpha Type melanocyte stimulating hormone (alphaMSH), liberated by POMC neurons, reduces food intake activating melanocortin receptor 4 (MC4R), located in second order neurons of the paraventricular nucleus. NPY/AgRP antagonize the effects of this peptide on MC4R receptors,maintaining an inhibitory tone on áMHS liberation, mediated by the activation of gabaergic receptors of POMC neurons. The study of these mechanisms will allow the development of new medications, especially MC4R agonists, to reduce nutrient intake...

Mechanisms regulating melanogenesis* / Mecanismos reguladores da melanogênese

Skin pigmentation is an important human phenotypic trait whose regulation, in spite of recent advances, has not yet been fully understood. The pigment melanin is produced in melanosomes by melanocytes in a complex process called melanogenesis. The melanocyte interacts with endocrine, immune, inflammatory and central nervous systems, and its activity is also regulated by extrinsic factors such as ultraviolet radiation and drugs. We have carried out a review of the current understanding of intrinsic and extrinsic factors regulating skin pigmentation, the melanogenesis stages and related gene defects. We focused on melanocyte-keratinocyte interaction, activation of melanocortin type 1 receptor (MC1-R) by peptides (melanocyte-stimulating hormone and adrenocorticotropic hormone) resulting from proopiomelanocortin (POMC) cleavage, and mechanisms of ultraviolet-induced skin pigmentation. The identification and comprehension of the melanogenesis mechanism facilitate the understanding of the pathogenesis of pigmentation disorders and the development of potential therapeutic options.

A pigmentação da pele é um importante traço fenotípico do ser humano mas apesar dos recentes avanços a sua regulação não está ainda totalmente esclarecida. O pigmento melanina é produzido nos melanossomas pelos melanócitos, num processo complexo designado por melanogénese. O melanócito interatua com os sistemas endócrino, imunitário, inflamatório e nervoso central e a sua atividade é também regulada por fatores extrínsecos como a radiação ultravioleta e fármacos. Fizemos uma revisão do conhecimento atual sobre os fatores intrínsecos e extrínsecos reguladores da pigmentação cutânea, etapas da melanogénese e defeitos genéticos relacionados. Fizemos enfoque na interação melanócito-keratinócito, na ativação do receptor da melanocortina tipo 1 (MC1-R) pelos péptidos (hormona estimuladora do melanócito e hormona adrenocorticotrófica) resultantes da clivagem da proopiomelanocortina (POMC) e mecanismos da pigmentação induzida pela radiação ultravioleta. A identificação e compreensão dos mecanismos reguladores da pigmentação cutânea facilitam o conhecimento dos mecanismos patogénicos dos distúrbios da pigmentação e o desenvolvimento de potenciais opções terapêuticas.

Cellular signalling in vertebrate pigment cells

Chromatophores are specialized integumental stellate cells that synthesize and store pigments. Pigment granules are translocated within chromatophores of poikilothermic vertebrates and crustaceans in response to photic, thermal and/or neurohormonal stimuli, allowing the animal to rapidly change color for thermoregulation, adaptation to light and background, and social behavior display. Birds and mammals do not show color changes, but may present slow long-term responses, such as melanocyte proliferation, melanin synthesis and melanin granule translocation into feathers, hair and surrounding keratinocytes. Pigment translocation in lower vertebrates as well as pigment production in all vertebrates are modulated by a variety of hormones and neurotransmitters acting on transmembrane receptors located on the cell surface. Alpha-melanocyte-stimulating hormone (alpha-MSH), melanin-concentrating hormone (MCH), melatonin and catecholamines are the most important pigment cell agonists in vertebrates. The major signalling pathway leading to pigment dispersion and melanin synthesis appears to involve stimulation of adenylate cyclase followed by an increase in the cAMP level and activation cAMP-dependent protein kinases (PKAs). Another melanogenesis related intracellular pathway involves the activation of protein kinase C (PKC) by diacylglycerol, and the increase in cytosolic Ca2+ by inositol triphosphate. Growth factors such as basic fibroblast growth factor (bFGF), hepatocyte growth factor (HGF) and mast cell growth factor (MGF or KIT tigand), and UV radiation modulate the melanogenic and mitogenic processes in vertebrates melanocytes as well.

Hypothalamic control of water and salt intake and excretion

This article provides a personal and historical review of research concerning the hypothalamic control of water and salt intake and excretion. The following major points will be considered: 1. Electrical, osmotic, cholinergic, alpha-adrenergic and peptidergic stimulation of the hypothalamus. 2. Determination of the pathways involved in these neuroendocrine responses. 3. The participation of ANP in the control of thirst and salt excretion. 4. The participation of the brain ANPergic neuronal system in ANP release. 5. The role of hypothalamic ANPergic neurons and of sinoaortic and renal baroreceptors in the regulation of volume expansion-induced release of ANP. 6. Effects of the brain ANP system on other hormones.

The influence of the blockade of alfa-melanotroprin (alfa-MSH) on the time of vaginal opening and on LH-RH release

Se obtuvo un anticuerpo específico contra alfa-MSH, conjugado el péptido con albúmina por medio del reactivo de carbodiimida. En este trabajo se establecen los efectos del bloqueo de alfa-MSH por su antisuero específico, en dos modelos fisiológicos: 1) bloqueio del pico sérico de alfa-MSH que se produce en el día 30 en ratas prepúberes y estaría relacionado con la apertura vaginal (AV). 2) el efecto del bloqueo in vitro de alfa-MSH (en eminencia media (EM) de animales en la mañana del proestro) sobre la liberación de LH-RH. La administración del antisuero a través de infusión cocntinua a ratas, desde el día 28 PN al 32 PN retrasa el tiempo de apertura vaginal. El bloqueo de alfa-MSH in vitro a nivel del sistema nervioso central, induce un incremento dosis-dependiente en la liberación de LH-RH al medio de incubación. Estos datos sugerirían que alfa-MSH podría actuar a través de dos vías en los mecanismos regulatorios de la reproducción, uno a nivel periférico y otro, central. En ratas hembras prepúberes, el pico sérico de alfa-MSH que ocurre el día 30, podria participar en la activación de la cadena de eventos, que culminan en la pubertad (nivel periférico). Alfa-MSH a nivel del sistema nervioso central en la rata hembra adulta, ejercería un efecto inhibidor directamente o como modulador de las terminales de EM, influenciando la liberacción de LH-RH (nivel central)

Modifications in alfa-MSH concentrations in different hypothalamic areas during the estrous cycle in the rat

Este trabajo fue realizado con el fin de 1) examinar las variaciones en la concentración de alfa-MSH en áreas hipolámicas a lo largo del ciclo estrual y 2) analizar si durante el ciclo el alfa-MSH que deriva de la proopiomelanocortina (POMC) tiene las mismas variaciones de concentración que el alfa-MSH que deriva del hipotálamo dorso lateral (HDL). La concentración de alfa-MSH en el hipotálamo mediobasal (HMB), área preóptica (APO) y HDL fue medida utilizando un radioinmunoensayo específico. Las ratas fueron sacrificadas cada cuatro horas mediante perfusión intracardíaca de solución fisiológica. Se observa un ritmo circadiano en todas las áreas estudiadas, excepto en HMB durante el estro. La concentración de alfa-MSH en HMB se mantuvo alta durante el período de luz a la inversa de lo que se observaba en el APO. En general cuando los niveles de alfa-MSH se encuentran elevados en HMB, se mantienen bajos en APO y viceversa. El perfil hallado en HDL es muy semejante al de APO. La acumulación de alfa-MSH en los cuerpos neuronales del sistema de la POMC, y su disminución en las fibras que provienen de dicho sistema durante la tarde del proestro, podrían relacionarse con la caracteristica liberación de LH y PRL que ocurre en ese momento

Release of LH in response to alpha-MSH administration

Efecto de alfa-MSH en la liberación de LH. Para obtener información sobre le posible mecanismo por el cual alfa-MSH modifica la secreción de gonadotrofinas se realizó el presente trabajo. El efecto del péptido sobre los niveles séricos de LH fue estudiados en varios modelos experimentales. La infusión de alfa-MSH en diestro 2 tarde induce al día siguiente una elevación en los niveles séricos de LH a las 18 h y en la mañana del estro las ratas así tratadas tienen un número mayor de óvulos que las ratas que recibieron solución fisiológica. Además cuando el péptido se administra en ratas ovariectomizadas crónicas que reciben benzoato de estradiol más dosis de 40 ug de porgesterona (P), ésta incrementa los niveles de LH al igual que los de P. Ha sido demostrado que la ovariectomía y adrenalectomía en la tarde del proestro bloques el pico de LH en suero, sin embargo la inyección de alfa-MSH momentos antes de la operación permite que este pico se produzca. Cuando se miden los niveles de P séricas en estos animales se observa que permanecen por más tiempo en suero cuando se los compara con los animales que han recibido solución fisiológica. Por otro lado cuando alfa-MSH se infunde en ratas crónicamente ovariectomizadas que han recibido dosis muy bajas de benzoato de estradiol, que de por sí solas disminuyen los niveles de LH en el péptido puede disminuirlos aún más, y cuando se miden los niveles de P éstos han aumentado. Finalmente, alfa-MSH no modifica los niveles de LH en el día del diestro. Los resultados recién comentados demuestran que alfa-MSH influencia la liberación de LH como consecuencia de la modificación de la liberación y/o degradación de P. Esta P sería la responsable de la modificación de los niveles de LH en suero, teniendo un efecto estimulatorio o inhibitorio sobre la liberación de LH dependiendo del tiempo en que permanece alta en suero

Función adaptativa de MSH, potenciales cerebrales y atención selectiva en el hombre / The adaptative function of MSH, brain potentials and selective attention in man

Se valoró el efecto de la hormona estimulante de melanocitos (MSH) sobre la atención selectiva en el hombre por medio de los cambios de amplitud en los componentes temprano y tardío de los potenciales somáticos evocados (PSE). Se tuvo cuidado especial de valorar los cambios concomitantes en el nivel de alerta general y en las pruebas de memoria reciente o de discriminación espacial. Este efecto se comparó con los producidos por fármacos del tipo de la noradrenalina (dextroanfetamina) y morfínicos (fentanil y naloxona). Ninguno de estos compuestos cambió la amplitud de los PSE tempranos, pero modificaron de manera diferencial los tardíos; la MSH y la naloxona aumentaron la amplitud de los PSE tardíos, en tanto que la dextroanfetamina y el fentanil la disminuyeron. La MSH y la naloxona aumentaron la velocidad de reacción, lo mismo que las pruebas de retención visual y discriminación espacial, sin cambios en el nivel de alerta general. La dextroanfetamina y el fentanil disminuyeron las pruebas de retención visual o de discriminación espacial, pero en tanto la primera aumentó la velocidad de reacción y el estado de alerta general, la última disminuyó la velocidad de reacción sin producir cambios en el estado de alerta general. Estos dados sugieren que MSH y otros compuestos relacionados producen cambios en el proceso de la atención del hombre al modificar la excitabilidad de los componentes tardíos de los PSE mediadores del sistema extralemniscal, pero no los propios del sistema lemnisco. Sugieren además que los cambios producidos en los PSE por MSH, fentanil y naloxona ocurrieron a nivel cortical pero no en la parte reticular del sistema extralemniscal, puesto que estos compuestos modificaron la velocidad de reacción y las pruebas de retención visual o de discriminación espacial (parte cortical) sin cambios en el nivel de alerta general (parte reticular). Sin embargo, los cambios producidos por la destroanfetamina en los PSE tardíos y la atención, deben considerarse consecuencias de la activación de los circuitos reticular y motor, que son independientes del relacionado con la atención selectiva