Inmunosenescencia prematura en ratones con una deficiencia en la síntesis de catecolaminas. Efecto del ambiente social / Premature immunosenescence in catecholamines syntesis deficient mice. Effect of social environment

Introducción. La salud depende del buen funcionamiento de los sistemas homeostáticos (el nervioso, endocrino e inmunitario) y de la adecuada comunicación entre ellos. Se ha comprobado que el estado funcional y redox del sistema inmunitario es un excelente marcador de salud, y que una inmunosenescencia prematura supone una menor esperanza de vida. Dado que las catecolaminas modulan la funcionalidad de las células inmunitarias, la alteración en su síntesis podría contribuir a esa inmunosenescencia. Entre las estrategias que se pueden utilizar para controlarla está el ambiente social. Objetivo. Comprobar si una haploinsuficiencia de la tirosina hidroxilasa (TH), enzima limitante de la síntesis de catecolaminas, generaría una inmunosenescencia prematura, y si es posible la modulación de esta por el ambiente social. Material y métodos. Se usaron ratones machos ICR-CD1 adultos (9±1 meses) hemizigotos (HZ) para la tirosina hidroxilasa (TH-HZ) y controles (WT), que fueron distribuidos en cuatro subgrupos: WT>50% (en la jaula, la proporción de WT fue mayor al 50%), WT<50%, TH-HZ<50% y TH-HZ>50%. En leucocitos peritoneales se valoró la fagocitosis, quimiotaxis y linfoproliferación en presencia de lipopolisacárido. También, la actividad de las enzimas antioxidantes glutatión reductasa y glutatión peroxidasa, y el cociente glutatión oxidado/glutatión reducido. Resultados. Los TH-HZ>50% presentaron, en leucocitos, una funcionalidad y estado redox deteriorados respecto a WT>50 y similar a ratones viejos. Sin embargo, los TH-HZ<50% mostraron valores similares a los WT<50%. Conclusión. Una haploinsuficiencia de la enzima TH provoca una inmunosenescencia prematura, la cual puede ser compensada por la convivencia con un número apropiado de animales WT (AU)

Introduction. Healthy state depends on the appropriate function of the homeostatic systems (nervous, endocrine and immune systems) and the correct communication between them. The functional and redox state of the immune system is an excellent marker of health, and animals with premature immunosenescence show a shorter lifespan. Since catecholamines modulate the function of immune cells, the alteration in their synthesis could provoke immunosenescence. The social environment could be a strategy for modulating this immunosenescence. Aim. To determine if an haploinsufficiency of tyrosine hydroxylase (TH), the limiting enzyme of synthesis of catecholamines, may produce a premature immunosenescence and if this immunosenescence could be modulated by the social environment. Materials and methods. Adult (9±1 months) male ICR-CD1 mice with deletion of a single allele (hemi-zygotic: HZ) of the tyrosine hydroxylase enzyme (TH-HZ) and wild-type (WT) mice were used. Animals were housed in four subgroups: WT>50% (in the cage, the proportion of WT mice was higher than 50% in relation to TH-HZ), WT<50%, TH-HZ<50% and TH-HZ>50%. Peritoneal leukocytes were collected and phagocytosis, chemotaxis and proliferation of lymphocytes in the presence of lipopolysaccharide were analyzed. Glutathione reductase and glutathione peroxidase activities as well as oxidized/reduced glutathione ratio were studied. Results. TH-HZ>50% mice showed a deteriorated function and redox state in leukocytes respect to WT>50% and similar to old mice. However, TH-HZ<50% animals had similar values to those found in WT<50% mice. Conclusion. The haploinsufficiency of TH generates premature immunosenescence, which appears to be compensated by living together with an appropriate number of WT animals (AU)

The role of the catecholaminergic pathway in heart development: beyond neuromodulatory actions / El papel de las catecolaminas en el desarrollo del corazón: más allá de sus acciones neuromoduladoras

Hormones are expressed during development in unexpected locations and stages, and this fact relates to their distinct functional roles in the embryo. In recent work, we found that the expression of Tyrosine Hydroxylase (TH, first enzyme of the catecholamine synthetic pathway) and the presence of catecholamines, antecede neural innervation in some tissues. We focus this overview on the vertebrate developing heart. TH transcripts were present in early cardiogenesis, and adrenergic as well as dopaminergic receptors were found in the cardiac region of chick embryos. We found direct effects of dopamine on cardiac gene expression and we have advanced in revealing the function of catecholamines on cardiac patterning

Las hormonas están expresadas durante el desarrollo en etapas y localizaciones inesperadas y este hecho se relaciona con sus distintas funciones en el embrión. Recientemente, hemos encontrado que la expresión de la Tirosina Hidroxilasa (TH, el primer enzima de la ruta de síntesis de catecolaminas) y la presencia de catecolaminas, anteceden a la inervación neural en algunos tejidos. Este artículo está centrado en el desarrollo del corazón de vertebrados. Los transcritos de TH se expresan durante la cardiogénesis temprana y se encontraron receptores dopaminérgicos y adrenérgicos en la región cardiaca del embrión de pollo. Hemos demostrado efectos directos de la dopamina sobre la expresión de genes cardiacos y hemos avanzado en caracterizar una función de las catecolaminas sobre la formación del patrón del corazón

Introducción al Plan Nacional de Investigación, Desarrollo e Innovación 2008-2011: la acción estratégica en salud / Introduction to the Plan Nacional de Investigación, Desarrollo e Innovación 2008-2011: the strategic action on health

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Early neural cell death: an overlooked process in neural development

Durante el desarrollo del sistema nervioso de vertebrados, múltiples procesosfisiológicos participan en la generación de su compleja arquitectura celular yfuncionalidad. Entre ellos, la muerte celular programada que afecta a neuronas deconexión está reconocido como un proceso fundamental. Por otro lado, hay escasainformación disponible acerca de la muerte celular que afecta a célulasneuroepiteliales y a neuronas y glía recién nacidas, lo que impide que tengamosuna noción completa sobre el desarrollo neural. Los estudios de nuestro laboratoriohan demostrado que la muerte celular programada se encuentra finamente reguladay ocurre en etapas tan tempranas del desarrollo como la neurulación o laneurogénesis. Hemos caracterizado el papel que moléculas de supervivencia, comola proinsulina/insulina, c-Raf o HSC70, desempeñan bloqueando la apoptosisdependiente de caspasas, proceso que afecta a células neuroepitelialesproliferativas, así como a la generación de las células ganglionares de la retina. Esmás, la caracterización de estas señales fisiológicas originadas durante laneurogénesis de la retina nos ha proporcionado una nueva herramienta terapéuticapotencial para el tratamiento y atenuación de las neurodegeneraciones retinianas

During the development of the vertebrate nervous system, multiple physiologicalprocesses are involved in the generation of its complex cytoarchitecture andfunctionality. Among them, programmed cell death has been recognized as a keyprocess that affects connecting neurons. By contrast, there is limited informationavailable regarding the cell death that affects neuroepithelial cells, and recentlyborn neurons and glia, hindering the comprehensive understanding of neuraldevelopment. We have demonstrated that exquisitely regulated PCD occurs duringearly stages of neural development such as neurulation and neurogenesis. We havecharacterized how survival signals from proteins like proinsulin/insulin, c-Raf, andHSC70 counteract caspase-dependent apoptosis, which affects neuroepithelial cellsproliferation and the generation of retinal ganglion cells. Furthermore, the characterization of these physiological signals during retinal neurogenesis has thepotential to provide new therapeutic tools to attenuate retinal neurodegeneration

Old hormones of the insulin family as new developmental signals

La insulina fue identificada como una hormona anabólica pancreática,responsable de la homeostasis de la glucosa, y el Factor de Crecimiento similar ala Insulina tipo I (IGF-I) como el mediador de la acción de la Hormona deCrecimiento postnatalmente. Nuevas informaciones moleculares, farmacológicas yembriológicas han ampliado el concepto del papel fisiológico de estas hormonasy sus moléculas relacionadas, particularmente del precursor de la insulina, laproinsulina, en el desarrollo de vertebrados. Los estudios de nuestro laboratoriohan demostrado que la proinsulina está expresada y es funcional antes deque aparezca el páncreas. La expresión de proinsulina en los embriones de polloy ratón muestra regulación transcripcional y post-transcripcional muy fina, conla generación de transcritos específicos embrionarios que se traducen de formasdistintas. El producto de estos mRNAs se mantiene como proinsulina sinprocesar, que protege a las células de la apoptosis excesiva durante la neurulación.En contraste, el IGF-I está expresado más tarde que la proinsulina en el embriónde pollo y comienza en el sistema nervioso. En el embrión de ratón, la generaciónde células madre neurales en cultivo ha permitido estudiar el papel de estasmoléculas en la proliferación y diferenciación de precursores neurales. Laproinsulina y el IGF-I pueden cooperar con los mitógenos (EGF y FGF2) en elcontrol de la proliferación de células madre/precursores mientras que el IGF-I esun factor esencial para la diferenciación neural. Los ratones deficientes en IGF-Ipresentan alteración de la citoarquitectura del bulbo olfatorio con disminución delnúmero de neuronas mitrales y glía radial anormal. Este artículo da una visiónglobal del importante papel de las proteínas de la familia de la insulina en eldesarrollo

Insulin was first identified as an anabolic pancreatic hormone responsible forglucose homeostasis, and Insulin-like Growth Factor (IGF-I) as the mediator of theaction of Growth Hormone on postnatal growth. New molecular, pharmacologicaland embryological information has broadened the scope of the physiological rolesof these hormones and their related molecules, particularly the insulin precursorproinsulin, during vertebrate development. Studies in our laboratory havedemonstrated that proinsulin is expressed and functional before emergence of thepancreas. Proinsulin gene expression in the chick and mouse embryo shows finetranscriptional and postrancriptional regulation with generation of specificembryonic transcripts which are differentially translated. The protein productremains as unprocessed proinsulin that protects the cells from excessive apoptosisduring neurulation. In contrast, IGF-I is expressed later than proinsulin in thechick embryo and it starts in the nervous system. In the mouse embryo, generationof olfactory bulb stem cells in culture has allowed the study of these molecules’role in the proliferation and differentiation of neural precursors. Proinsulin andIGF-I can cooperate with mitogens (EGF and FGF2) in the control of stem/precursor cells proliferation and IGF-I is an essential factor for neuraldifferentiation. Mice deficient in IGF-I present a disruption of olfactory bulbcytoarchitecture, with decreased numbers of mitral cells and abnormal radial glia.This article gives thus an overview of the important role of insulin family proteinsin development