Thiamine pyrophosphate diminishes nitric oxide synthesis in endothelial cells.

Although thiamine pyrophosphate (TPP) is considered a protective agent for endothelial cells, it is still unknown if this is associated with nitric oxide (NO) synthesis. Our aim was to evaluate the synthesis of NO in endothelial cells incubated with TPP and high glucose concentrations. Endothelial cells from the umbilical cord vein from newborns (n = 20), were incubated with 5, 15 or 30 mmol/L glucose, in absence or presence of 0.625 mg/ml of TPP. Our results showed a significant increase in cell proliferation (> 40%; P < 0.05), and cell viability (> 90%; P < 0.001) after 48 h in endothelial cells cultured with glucose plus TPP. Likewise, in the presence of glucose and TPP an important rise in the consumption of glucose by the endothelial cells was observed after 24 h (> 7%; P < 0.001) and 48 h (> 10%; P < 0.05). Additionally, the levels of lactate after incubation with glucose and TPP showed only slight variations after 48 h (P < 0.05). However, these changes were clearly different from those observed in the absence of TPP. Interestingly, we found that the changes mentioned were linked with reduced levels of nitrites both at 24 h (< 171 pmol/µg protein; P < 0.001), and 48 h (< 250 pmol/µg protein; P < 0.05), which was associated with a reduced expression of mRNA of eNOS in endothelial cells incubated with TPP and high glucose. In conclusion, the presence of TPP regulates the consumption of glucose and the synthesis of NO, which would explain its protective effect in the endothelium of diabetic patients.

Incubation with DNase I inhibits tumor cell proliferation.

BACKGROUND: Deoxyribonuclease I (DNase-I) plays an important role in the elimination of damaged-, aging- or cancer cells. Various authors suggest that programmed cell death (PCD) is attenuated in cancer cells due to a reduced activity of DNase-I. MATERIAL AND METHODS: In this work, we evaluated cell viability (violet crystal stain), cell proliferation (tritiated thymidine) and DNA degradation of tumoral cells (Calu-1, SK-MES-1, HeLa, HEp-2, L-929) incubated with different concentrations of DNase I. PBMN cells and human fetal fibroblasts served as controls. RESULTS: Our results showed a >90% decrease in the viability of HeLa and HEp-2 cells, and >50%<90% decline in Calu-1, SK-MES-1 and L-929 cell viability, incubated with 9 mg/ml of DNase-I in comparison with control cells (p<0.05). The incorporation of [3H]thymidine showed a 50% decrease in tumoral cells. Control cells showed no significant differences. Tumor cell DNA degradation was observed after nuclease treatment, however the typical DNA ladder, characteristic of the apoptotic cell, was not observed. The morphology of some DNAse-I treated tumor cells suggested autoschizis CONCLUSION: Our results suggest that the use of a DNA nuclease might have some benefits in the treatment of cancer since it inhibits cell growth, probably by inducing autoschizis.

A fungal tRNA of Aspergillus niger induces IFN-beta synthesis in HEp-2 cells.

In this work, we evaluated the capacity of a fungal transfer RNA (F-tRNA) from Aspergillus niger to protect HEp-2 cells against a viral infection, and as an inducer of IFN-beta synthesis. HEp-2 cells previously incubated with F-tRNA, polyI:polyC, or IFN-alpha, at different concentrations for 24 h were infected with 200 pfu of adenovirus type 6 (AdV-6); after 5 days, we determined cellular viability, cytopathic effect of the virus, optimal concentration necessary to inhibit the cytopathic effect, and IFN-beta expression by RT-PCR. Results showed that HEp-2 cells treated with F-tRNA were less susceptible to the cytopathic effect of AdV-6 infection than those incubated with polyI:polyC (p < 0.05). On the other hand, F-tRNA- treated HEp-2 cells expressed IFN-beta mRNA, whereas monolayers incubated with polyI:polyC or IFN-alpha did not. Our results suggest that F-tRNA protected HEp-2 cells against AdV-6 infection, due to its capacity to induce IFN-beta synthesis.

Increase in nitric oxide levels and mitochondrial membrane potential in platelets of untreated patients with major depression.

Alterations in platelet activity have been associated with the onset of major depressive disorder (MDD) and with ischemic cardiovascular events through mechanisms that remain unknown. The present study evaluated nitric oxide (NO) levels, mitochondrial membrane potential (PMMP), and P-selectin expression in platelets from 30 untreated MDD patients and 30 matched controls by flow cytometry. In addition, tryptophan and serotonin concentrations were measured in the whole blood by high performance liquid chromatography. Patients were assessed with the Mini International Neuropsychiatric Interview and the Hamilton Depression Rating Scale. The patients had not had antidepressant treatment or any other pharmacological interventions for at least 1 year. MDD patients significantly differed from controls in levels of major fluorescent platelets for NO, PMMP, and P-selectin compared with those observed in control subjects. Serotonin concentrations in MDD patients did not differ from those in controls These results demonstrate that untreated MDD patients show increased platelet activation, suggesting an alteration in the platelet function.

Could thiamine pyrophosphate be a regulator of the nitric oxide synthesis in the endothelial cell of diabetic patients?

Thiamine (Vitamin B1) is considered an essential micronutrient for humans; its deficient intake brings about the Wernicke-Korsakoff syndrome (encephalopathy and psychosis) or beriberi (a neurological and cardiovascular disease). Once thiamine enters the cells it is phosphorylated by thiamine pyrophosphokinase (TPPK), and converted into the coenzyme thiamine pyrophosphate (TPP), the active form of thiamine. TPP is a relevant cofactor for transketolase (TK), α-ketoglutarate dehydrogenase (αKDH), and pyruvate dehydrogenase (PDH), all these enzymes are fundamental for glucose metabolism. Diabetes mellitus (DM), however, is considered both a deficient thiamine and deficient energy state, as a consequence of the limited TPP synthesis. Recent evidences have shown that the administration of thiamine or lipid-soluble derivatives, such as benfotiamine (developed to improve the bioavailability of thiamine), has positive effects in the diabetic patient (after thiamine is transformed into TPP). For this reason, administration of supplements with TPP in the diabetic patients is recommended to avoid complications, like neuropathy and nephropathy. It has been suggested that these beneficial effects are a consequence of the activation of TK (pentose pathway) or the PDH complex in mitochondria. Nitric oxide (NO) is synthesized by the endothelial cell and is also an important element for the viability and functionality of this cell type. However, in the DM patient, a deficient synthesis of NO has been reported. It is relevant to mention that recent evidences have led to propose mitochondrial activity as an important regulator of nitric oxide synthesis (ON). We consider that the exogenous administration of TPP facilitates the utilization of this molecule, regulating some metabolic processes such as phosphorylation of thiamine by TPPK, energy consumption (ATP), as well as mitochondrial activity, inducing eventually NO synthesis. If this is confirmed, the administration of TPP to the diabetic patient would provide additional protection to endothelial cells, reducing the risk of vascular damage, to which the diabetic patient is highly susceptible.

HUVECs from newborns with a strong family history of diabetes show diminished ROS synthesis in the presence of high glucose concentrations.

BACKGROUND: A family history of type 2 diabetes mellitus (DM) increases the probability to develop DM and endothelial dysfunction. The probable mechanism involves augmented reactive oxygen species (ROS) synthesis. The aim of this study was to evaluate the synthesis of ROS in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) obtained from healthy newborns with (experimental) and without (control) a strong family history of type 2 DM, exposed to different glucose concentrations. METHODS: HUVECs were exposed to various glucose concentrations for 24 and 48 h periods, before cell proliferation, mitochondrial activity, and mitochondrial membrane potential were determined. Intracellular ROS synthesis in the presence or absence of the mitochondrial uncoupler CCCP, cytochalasin B, or diphenyleneiodonium (DPI) was also evaluated. RESULTS: As opposed to control HUVECs, we found that experimental HUVECs exposed to 30 mmol/L glucose showed a 50% decrease in cell proliferation, a 90% reduction in mitochondrial activity, and a statistically significant inhibition of ROS synthesis in the presence of CCCP or cytochalasin B; DPI had no effect. CONCLUSIONS: Our results suggest that mitochondria and NAD(P)H-oxidase from HUVECs obtained from healthy newborns with a family history of DM have an innate deficient response to high glucose concentrations.

Reduced NO synthesis and eNOS mRNA expression in endothelial cells from newborns with a strong family history of type 2 diabetes.

BACKGROUND: A deficient synthesis of nitric oxide (NO) may play a role in the early endothelial dysfunction of healthy humans with a strong family history of type 2 diabetes (DM2). In this study, we evaluate the intracellular synthesis of NO and the expression of eNOS transcripts in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), exposed to high glucose concentrations, of healthy newborns with (experimental) and without (control) a strong family history of DM2. METHODS: HUVECs were incubated in M-199 culture media (containing a 5 mmol/L physiological glucose concentration) or supraphysiological glucose concentrations (15 or 30 mmol/L), for 48 h. Flow cytometry, reactive of Griess and RT-PCR were used to determine intracellular NO synthesis, presence of NO metabolites, and expression of eNOS, GLUT1 or p53 transcripts. RESULTS: NO synthesis in experimental HUVECs showed a progressive reduction in the presence of increasing glucose concentration (11% for 5 mmol to 8% for 30 mmol; p < 0.01), whereas control HUVECs showed an increase in NO synthesis (3% for 5 mmol to 31% for 30 mmol; p < 0.001). In experimental HUVECs, we found a diminished expression of eNOS and p53, and also an enhanced expression of GLUT1 mRNA transcripts. Control HUVECs showed an increase in eNOS, and no modifications in p53 or GLUT1 mRNA transcripts. CONCLUSIONS: Our results show how HUVECs, isolated from healthy newborns with a strong family history of DM2, have an abnormal intracellular synthesis of NO and an impaired expression of eNOS, GLUT1 and p53 genes, all associated with NO synthesis.

Efectos de la desoxirribonucleasa I sobre células del melanoma murino B16-F10 / Effects of deoxyribonuclease I on murine melanoma B16-F10 cells

Introducción: La importancia de las nucleasas en la regulación del crecimiento celular (a través de la apoptosis) hace relevante investigar su utilidad para controlar el crecimiento tumoral.Objetivo: Valorar el efecto que una desoxirribo-nucleasa tuvo sobre células del melanoma murino B16-F10. Material y métodos: Las células fueron incubadas a diferentes tiempos y concentraciones de la DNasa, después de lo cual se evaluó su viabilidad, crecimiento y daño al DNA.Resultados: Se encontró que la viabilidad y actividad mitocondrial medida por medio de la técnica de exclusión con azul de tripán o, bien, por el colorante MTT no mostró ningún cambio significativo, sin embargo, la capacidad de crecimiento celular (número total de células) sí se vio modificada de una manera dosis dependiente. Con respecto del daño al DNA, nuestros resultados indican un efecto a las 24 horas de incubación de la nucleasa con las células, bandas de 400 y 200pb se encontraron en el corrimiento electroforético.Conclusión: la DNasa utilizada en este trabajo no tuvo ningún efecto significativo sobre la viabilidad, pero sí en el crecimiento celular, así como sobre la estructura del DNA por un mecanismo aún no determinado.

Utilidad del pirofosfato de tiamina (cocarboxilasa) estable en solución en dos casos posinfarto del miocardio / Usefulnes of solution-stable tiamyne pyrophosphate (cocarboxylase) on two cases of postmyocardial infarction

En este estudio clínico se analizó el papel central que desempeña la cocarboxilasa (pirofosfato de tiamina) en el metabolismo energético celular, en particular en el tejido miocárdico, cuya dependencia de la energía es absolutamente constante. Se estudiaron dos casos de posinfarto agudo del miocardio, en los cuales la zona de necrosis desapareció después del tratamiento con cocarboxilasa con sus enlaces de fosfato estables en solución fisiológica. En uno de estos pacientes se mostró lisis completa de un trombo

Pirofosfato de tiamina como terapia preventiva y regenerativa delproceso de envejecimiento de los diábeticos / Thiamine pyrophosphate as a preventive and regenerative therapy in the aging of diabetics

Se han postulado diversas teorías sobre el envejecimiento, pero en el trabajo sólo se contempla a la depleción de la energía metabólica como causa inmediata y sustancial de los procesos degenerativos, cuya manifestación más visible es la disminución progresiva de las funciones normales del organismo, que se traduce en la pérdida gradual de la energía de adaptación y finaliza con la muerte. La falla de oxidación completa de la glucosa explica la merma energética sufrida por cualquier organismo aerobio, que exhibe una serie de eventos a nivel molecular, celular y orgánico consecuentes a un bloque del efecto Pasteur ocasionado por el efecto Crabtree. Por tal motivo, se escogió a la diabetes como modelo de envejecimiento prematuro y al pirofosfato de tiamina (PPT) o cocarboxilasa como terapia preventiva y degenerativa

Necrosis isquémica de cabezas femorales tratada con implantes heterólogo y heterotópico de hipófisis y médula ósea de porcino lactante / Ischemic necrosis of femur heads treated with heterologous and heterotopic implants from young pigss hypophysis and bone marrow

Se presenta el caso de una paciente de 30 años de edad con diagnóstico de necrosis isquémica de ambas cabezas femorales con predominio derecho. Impedida para la deambulación, con artralgias intensas a nivel de la cadera y hombros, acompañada de marcada astenia y adinamina, fue tratada sucesivametne con pirofosfato de tiamina estable en solución fisiológica, implante heterólogo y heterotópico de hipófisis de cerdo lactante y por último implante de médula ósea obtenida tambén de cerdo lactante

Actividad microbicida de la ribonucleasa y desoxirribonucleasa en cepas de bacterias patógenas in vitro / Microbicidal activity of ribonuclease and deoxyribonuclease in pathogenic bacterias strains in vitro

Las nucleasas son enzimas que por muchos años se han relacionado exclusivamente con la actividad digestiva. Sin embargo, diversos estudios han demostrado que en condiciones naturales, tienen una función microbicida importante. El presente trabajo se desarrolló con el objetivo de demostrar in vitro la acción germicida de la ribonuclease (RNasa) y la desoxirribonucleasa (DNasa) cuando se aplican exógenamente en algunas cepas patógenas. Surge como una necesidad de analizar la acción directa de las nucleasas sobre ciertos microorganismos, debido a que al aplicarse terapéuticamente en pacientes afectados de procesos infecciosos producidos por estos microorganismos, se ha obtenido el control del padecimiento. En cultivos de cepas puras de Staphylococcus, Proteus vulgaris, proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniase, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi y Escherichia coli, se aplicaron directamente al medio de cultivo soluciones al 0.1, 1, 10, 25, 50, y 75 por ciento de RNasa (0.00070 mg/mL) y/o DNasa (0.00035 mg/mL). Se valoró la viabilidad y el crecimiento de las colonias bacterianas conservadas en condiciones óptimas de nutrición, temprana, pH y osmolaridad, a las 24, 48, 72 y 192 horas de exposición a estas nucleasas. Se observó que el efecto lítico se manifiesta en la mayor concentración y que las distintas cepas muestran una sensibilidad diferente a las enzimas, ya sea que se apliquen individualmente o en forma simultánea. Se concluye, que las nucleasas tienen actividad antimicrobiana selectiva in vitro, que corrobora el efecto que se ha observado in vivo, en donde además, de demostrar el efecto microbicida selectivo y lisar directamente a los microorganismos, controlan la infección porque destruyen a las células infectadas e inhiben la replicación de los microorganismos que se mantienen en el interior de algunas células.

Incremento en la concentración de IFN-ç y TNF-Ó en el plasma de sujetos sanos a los que se administró un RNAt de origen fúngico. Reporte preliminar / Increase in the concentrations of IFN-ç and TNF-Ó in the plasm of healthy subjects treated with fungal tRNA. Preliminary report

Antecedentes: Es importante el uso con fines terapéuticos de inmunomoduladores que funcionen como inductores de la sintesis de interferón natural (IFN-n), principalmente si se considera el costo y toxicidad del interferón recombinante. En este trabajo, se estudia el efecto que la aplicación de uno de estos inductores, el ácido ribonucleico de transferencia (RNAt), tuvo sobre los niveles séricos del interferón gamma (IFN-ç) y del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-Ó). Objetivos: Determinar la concentración del INF-ç y el TNF-Ó en el plasma de sujetos a quienes se les aplicó un RNAt de origen fúngico como inductor de la síntesis de IFN-n. Material y Métodos: A nueve voluntarios sanos se les administró por vía IM 200 mg del RNAt, y se valoró en plasma de sangre venosa antes y dos horas después de la apliación del RNAt, la concentración del IFN-ç y del TNF-Ó por la técnica de ELISA. Resultados: Se observó que los niveles de IFN-ç y del TNF-Ó se incrementaron de 267.83 ñ 208.03 a 2230 ñ 2088.73 pg/mL, y de 48.92 ñ 88.07 a 261.65 ñ 80.61 pg/mL respectivamante (Prom. ñ D.S, p < 0.05), a las dos horas de la administración de RNAt. Conclusión: Con la administración del RNAt se observa una tendencia de incremento en la concentración de IFN-ç y del TNF-Ó, en el plasma de sujetos normales

Los inductores de la síntesis de interferón endógeno ¿una posible opción terapéutica? / Endogenous interferon synthesis inducers. A possible therapeutic option?

La linfocina conocida como interferón (IFN) existe en tres tipos principales (-Ó, -ß y -ç), cada uno de ellos con diferente capacidad como agente antiviral, antitumoral o como inmunomodulador, esta características motivaron su aplicción exógena desde su descubrimiento como terapia para el tratamiento de diversos padecimientos, esto sin embargo, trajo consigo severos efectos colaterales del IFN exógeno, y de estimular la síntesis endógena en el organismo para aprovechar sus propiedades en la eliminación de alguna enfermedad (viral, tumoral, etc.), se han probado una enorme cantidad de compuestos, tanto de origen natural como sintético (inductores), lamentablemente hasta el momento no se ha encontrado al inductor idóneo, debido principalmente a factores, como: el tipo y grado de la infección o proceso tumoral, población estudiada, toxicidad de la molécula, etc., por estos motivos son necesarios la realización de un mayor número de trabajos para encontrar al mejor inductor, capaz de utilizarse con fines terapéuticos y que además muestre un mínimo de efectos secundarios al paciente al cual se aplique. En el presente trabajo se revisan algunos estudios que hablan de la utilidad, así como de los efectos secundarios de los inductores de la síntesis de IFN como el polyA:polyU, el PolyI:polyC, PolyI:polyC12U, Ridostine, Bropirimine y de un ARNt de orgien fúngico utilizados en el tratamiento de procesos infecciosos y tumorales

Efectos biológicos en células HEp-2, en la multiplicación del adenovirus tipo 6 y en la concentración de interferón en plasma humano en presencia de un RNA de transferencia fúngico / Biological effects in HEp-2 cells, adenovirus type 6 and interferon concentration in human plasma in the presence of a fungal transfer RNA

Introducción: Trabajos previos mostraron la capacidad antiviral in vitro, así como la utilidad como inductor de interferón natural (IFN-n) in vivo de un RNA de transferencia (tRNA) de origen fúngico, por este motivo se sigue estudiando esta molécula como una alternativa para el tratamiento antiviral. Objetivos: Estudiar el efecto del tRNA fúngico en la viabilidad, síntesis de DNA y en la multiplicación del adenovirus tipo 6 (AV-6) en células HEp-2, comparado su efecto con el producido por el polyl:polyC o por IFN-Ó. Valorar su capacidad como unductor a largo plazo de la síntesis de IFN-n in vivo. Material y métodos: Células HEp-2 se incubaron con diferentes concentraciones de las moléculas mencionadas durante 24 horas, y se determinó la viabilidad y la síntesis de DNA celular; adicionalmente cultivos tratados en las mismas condiciones se infectaron con 200 unidades formadoras de placas (ufp) del AV-6, se incubaron cinco días adicionales, y se valoró el grado de protección. In vivo a siete voluntarios clínicamente sanos se les administró intramuscularmente una dosis única de 100 mg del tRNA, y se determinó mediante la técnica de inhibición del efecto citopático (ECP) el nivel sérico de IFN-n, cinco días después de la inoculación. Resultados. El tRNA protegió a las células HEp-2 contra la infección por AV-6, mejor que el polyl:polyC y de forma similar al IFN-Ó. Ninguna de las tres sustancias afectó significativamente la viabilidad celular. En cambio, la síntesis de DNA sí disminuyó de manera directa en relación con la concentración de los inductores, no así con el IFN-Ó. En los plasmas de los sujetos tratados con el tRNA fúngico se encontró un aumento en la concentración de IFN-n (de 84.2 ñ 107.6 a 171.42 ñ 129.5 UI/mL) a los cinco días, aunque la diferencia no fue estadísticamente significativa. Conclusión. El tRNA fúngico mostró actividad antiviral contra el AV-6, no afectó la viabilidad pero sí la síntesis celular de DNA, y con una capacidad de mantener elevada hasta por cinco días la concentración plasmática de IFN-n en humanos