Diabetic nephropathy, autophagy and proximal tubule protein endocytic transport: A potentially harmful relationship

Diabetic nephropathy (DN) is the most frequent cause of chronic renal failure. Until now, the pathophysiological mechanisms that determine its development and progression have not yet been elucidated. In the present study, we evaluate the role of autophagy at early stages of DN, induced in type 2 diabetes mellitus (T2DM) mouse, and its association with proximal tubule membrane endocytic receptors, megalin and cubilin. In T2DM animals we observed a tubule-interstitial injury with significantly increased levels of urinary GGT and ALP, but an absence of tubulointerstitial fibrosis. Kidney proximal tubule cells of T2DM animals showed autophagic vesicles larger than those observed in the control group, and an increase in the number of these vesicles marked with LBPA by immunofluorescence. Furthermore, a significant decrease in the ratio of LC3II/LC3I isoforms and in p62 protein expression in DN affected animals is shown. Finally, we observed a marked increase in urinary albumin and vitamin D binding-protein levels in T2DM animals as well as a significant decrease in expression of megalin in the renal cortex. These results indicate an alteration of the tubular endocytic transporters in DN, which could be related to autophagic dysfunction, which would in turn result in impaired organelle recycling, thus contributing to the progression of this disease.Fil: Giraud Billoud, Maximiliano German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Fader Kaiser, Claudio Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Agüero, Rocio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas; ArgentinaFil: Ezquer, Fernando. Universidad del Desarrollo; ChileFil: Ezquer, Marcelo. Universidad del Desarrollo; Chil

Hallmarks of Aging: An Autophagic Perspective

Autophagy is a major protein turnover pathway by which cellular components are delivered into the lysosomes for degradation and recycling. This intracellular process is able to maintain cellular homeostasis under stress conditions, and its dysregulation could lead to the development of physiological alterations. The autophagic activity has been found to decrease with age, likely contributing to the accumulation of damaged macromolecules and organelles during aging. Interestingly, failure of the autophagic process has been reported to worsen aging-associated diseases, such as neurodegeneration or cancer, among others. Likewise, it has been proposed in different organisms that maintenance of a proper autophagic activity contributes to extending longevity. In this review, we discuss recent papers showing the impact of autophagy on cell activity and age-associated diseases, highlighting the relevance of this process to the hallmarks of aging. Thus, understanding how autophagy plays an important role in aging opens new avenues for the discovery of biochemical and pharmacological targets and the development of novel anti-aging therapeutic approaches

Platelet rich plasma (PRP) induces autophagy in osteoblast precursor 3T3-L1

Autophagy is an essential cellular homeostatic mechanism by which intracellular components are delivered into the lysosomes for degradation and recycling. Autophagy has been related with a diversity of pathological or physiological dentary processes such as bone remodeling, skeletal aging, osteoclastogenesis, osteoblastogenesis and different types of oral cancer. Platelet-rich plasma (PRP), isolated from autologous blood, is a plasma preparation containing a higher concentration of platelets which contains numerous different growth factors and cytokines that activate several cellular signaling cascades. The purpose of this study is to investigate the effect of PRP on autophagy stimulation in both osteoblast precursor 3T3-L1 and non-related osteoblastic cells. Our results showed that PRP can increase the number of autophagic structures in 3T3-L1 and HeLa (cervical cancer cells) cells. Moreover, we have determined by Western blot a rise in the lipidated form of the autophagic protein LC3 (i.e. LC3-II) upon PRP treatment. Taken together, our results suggest that PRP is able to induce a strongly autophagy response in osteoblast precursor and, to a lesser extent, in non-related osteoblastic cells, suggesting that PRP could be a potential therapeutic tool for some autophagy-related diseases associated with bone homeostasis.Fil: Carminati, Sergio Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Barbosa, María Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Fader Kaiser, Claudio Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentin

Osteogenesis : PRP (plasma rich in platelets) modulates autophagy, favoring the differentiation of osteoblastic precursors

El plasma rico en plaquetas (PRP) se usa en odontología por su capacidad de regenerar tejidos dañados, debido a que las plaquetas liberan sustancias bioactivas. Algunos de estos compuestos son el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) y el factor de crecimiento de transformación ß (TGF-ß). Por otra parte, la autofagia es un proceso fisiológico intracelular que juega un papel clave en la homeostasis celular, participando en la degradación de macromoléculas e incluso organelas completas en los lisosomas. Esto le da a la autofagia un rol fundamental en la supervivencia, maduración, remodelación y diferenciación celular. Este sistema está dirigido por acción de proteínas denominadas Atg (Autophagy related proteins), quienes en una cascada de activación inducen el secuestro de material citosólico por membranas especializadas, para luego dar lugar a la formación y maduración del autofagosoma, el cual finalmente se fusiona con los lisosomas. Nuestra propuesta de estudio pretende analizar, en líneas celulares inmadura de osteoblastos (células MC3T3-E1 y hFOB 1.19), como también de células aisladas del ligamento periodontal de pacientes, de qué manera los factores presentes en el PRP, pueden modular la vía autofágica favoreciendo la diferenciación de las células previamente mencionadas.Platelet rich plasma (PRP) is used in odontology due its ability to regenerate damaged tissue. This is possible because platelets are able to release bioactive substances to the extracellular space. Some of these compounds are the platelet-derived growth factor (PDGF) and transforming growth factor ß (TGF-ß). Moreover, autophagy is a physiologic intracellular process that plays a key role in cellular homeostasis, participating in the degradation of macromolecules and organelles into the lysosomal compartment. This gives autophagy an important role in cell survival, maturation, remodeling and cellular differentiation. This system is controlled by the action of several proteins called Atg (Autophagy related proteins), who in a cascade activation induce the sequestration of cytosolic material. This process leads to the autophagosome formation and maturation, which finally fuse with the lysosomes. The aim of our project is to study, in immature osteoblast cell lines (MC3T3-E1 and hFOB 1.19 cells), as well as isolated cells from the periodontal ligament of patients, the possible role of the PRP´s growth factors in the modulation of autophagy process. This mechanisms could favor the osteogenic cells differentiation

Hallmarks of aging: An autophagic perspective

Autophagy is a major protein turnover pathway by which cellular components are delivered into the lysosomes for degradation and recycling. This intracellular process is able to maintain cellular homeostasis under stress conditions, and its dysregulation could lead to the development of physiological alterations. The autophagic activity has been found to decrease with age, likely contributing to the accumulation of damaged macromolecules and organelles during aging. Interestingly, failure of the autophagic process has been reported to worsen aging-associated diseases, such as neurodegeneration or cancer, among others. Likewise, it has been proposed in different organisms that maintenance of a proper autophagic activity contributes to extending longevity. In this review, we discuss recent papers showing the impact of autophagy on cell activity and age-associated diseases, highlighting the relevance of this process to the hallmarks of aging. Thus, understanding how autophagy plays an important role in aging opens new avenues for the discovery of biochemical and pharmacological targets and the development of novel anti-aging therapeutic approaches.Fil: Barbosa, María Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Grosso, Rubén Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Fader Kaiser, Claudio Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentin

Editorial: New roles of autophagy pathways in cancer

From a simplistic point of view, autophagy is a self-degradative process that relies on lysosomes for the removal of cytoplasmic bulk cargo and damaged organelles, such as mitochondria. Further on its homeostatic role, autophagy acts as a catabolic process that promotes cellular resilience in conditions of nutrient deprivation and energy depletion. A body of literature has established a crucial role of autophagy in a whole plethora of different physiological processes ranging from homeostasis maintenance, development, and differentiation, among others. In the last two decades, the complexity of autophagy regulation has grown exponentially. Indeed, the literature recognizes canonical and non-canonical autophagic pathways that lead to the degradation and clearance of non-specific or specific cargos (selective autophagy) depending on the cellular context. Due to the fundamental role of autophagy in homeostasis maintenance, it is not surprising its recognized etiologic role in age-related diseases, including cancer. In cancer, autophagy has a dual function, acting as a cell survival mechanism (e.g. favoring the growth of established tumors) or as a tumor suppressor (e.g. preventing the accumulation of damaged proteins and organelles). Thus, the relationship of autophagy with carcinogenesis is complex and, in most cases, it is considered a context-dependent process.Fil: Martins, Waleska K.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Fader Kaiser, Claudio Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Odontologia; ArgentinaFil: Morselli, Eugenia. Pontificia Universidad Católica de Chile; Chile. Autophagy Research Center; ChileFil: Grasso, Daniel Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; Argentin

Hydroxychloroquine : myths and truths in the treatment of COVID-19

Cloroquina es una droga ampliamente utilizada para el tratamiento de diversas infecciones como el paludismo y enfermedades reumáticas inflamatorias. Previamente al brote de COVID-19 había sido reportada su actividad antiviral frente a diversas familias de virus y particularmente contra algunos coronavirus. Todos esos antecedentes colocaron a la cloroquina e Hidroxicloroquina como prometedoras drogas para el tratamiento de COVID-19. En este artículo revisamos los antecedentes mencionados y los últimos avances de los ensayos clínicos registrados por la Organización Mundial de la Salud.Chloroquine is a drug used for the treatment of various infections such as malaria and inflammatory rheumatic diseases. Before the COVID-19 outbreak, chloroquine antiviral activity had been reported against various families of viruses and particularly some coronaviruses. Due to all of these antecedents, chloroquine and hydroxychloroquine were positioned as promising drugs for the treatment of COVID-19. In this article, we review the aforementioned background and the latest advances in clinical trials registered by the World Health Organization.Fil: Salassa, Betiana Nebaí. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de OdontologíaFil: Fader Kaiser, Claudio Marcelo. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Odontologí

Maduración de las Células Eritropoyeticas y su Relación con la Vía Autofagia

La autofagia es un mecanismo por el cual macromoléculas citosólicas e incluso organelas enteras, son secuestradas en estructuras membranosas para su degradación. Este proceso comienza con la prolongación de membranas especializadas del retículo endoplasmático (fagóforo) que envuelven parte del citoplasma y organelas, y que al entrar en contacto sus extremos y fusionarse forman una vesícula de doble membrana llamada autofagosoma. El autofagosoma madura por fusión con vesículas provenientes de la vía endocítica (por ejemplo los cuerpos multivesiculares (MVBs)) dando origen al anfisoma. El anfisoma termina, posteriormente, fusionándose con el lisosoma para degradar su contenido. Diferentes señales extracelulares pueden inducir la activación de la vía autofágica, tales como el ayuno (privación de suero y aminoácidos)

Erythropoiesis : molecular mechanisms favoring erythroid maturation

En células eucariotas, la autofagia es un proceso catabólico que participa en aislar componentes celulares dentro de vesículas y llevarlos a los lisosomas para su degradación. Este proceso cumple un rol muy activo durante la eritropoyesis, siendo responsable de eliminar organelas que no son necesarias en el glóbulo rojo maduro. El mecanismo por el cual se activa la autofagia en la eritropoyesis requiere de estudios celulares con mayor profundidad para su correcto entendimiento. En el presente estudio demostramos que hemina, un compuesto fisiológico capaz de estimular la maduración eritroide, puede inducir la estimulación de la autofagia en células K562 (eritroblastos de leucemia mieloide crónica). No obstante hemina induce la despolarización y el consecuente secuestro de mitocondrias por parte de vesículas específicas de la vía autofágica llamadas autofagosomas. La importancia de este trabajo es aportar información básica relevante de la función de la autofagia en células cancerosas con proyección en la terapéutica de la leucemia.In eukaryotic cells, autophagy is catabolic process which participates in isolate cellular components within vesicles and targeting to lysosomes for its degradation. This process plays a highly active role during erythropoiesis being responsible of eliminating non-necessary organells in the mature red blood cell. The mechanism by which autophagy is activated during erythropoiesis requires more thorough studies. In the present work we demonstrated that hemin, a physiological compound capable of stimulating erythroid maturation, may induce the stimulation of autophagy in K562 cells (CML erythroblast). Nonetheless, hemin induces mitochondrial depolarization and its subsequent engulfment by specific autophagy vesicles called autophagosomes. The relevance of this study is to give basic information regarding the aim of autophagy in cancer cells and future leukemia therapeutic outreach.Fil: Grosso, Rubén. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Laboratorio de Biología Celular y Molecular IHEM-CONICET CCT.Fil: Salassa, Betiana. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de OdontologíaFil: Tonelli, Alejandro. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de OdontologíaFil: Fader, Claudio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Odontologí

Linalool induce muerte de células eritroleucemicas a través de la vía autofágica

La eritropoyesis es un proceso complejo que se inicia en la médula ósea. Las células precursoras sufren una extensiva remodelación de sus componentes internos, para asegurar su función celular como glóbulos rojos maduros. La autofagia es un proceso de homeostasis celular, donde se degradan componentes intracelulares. Éstos son secuestrados en una estructura de doble membrana llamada autofagosoma y degradados en los lisosomas. Se ha visto que durante la maduración eritroide algunas estructuras celulares, son secuestradas y eliminadas por autofagositosis. Estudios recientes apuntan que la autofagia está implicada en la muerte celular, en donde degrada prácticamente todos los componentes internos, regulando la supervivencia celular. El Linalool es un terpeno con un grupo alcohol cuya forma natural es común en plantas aromáticas de nuestra región; especialmente en las familias Lamiacea, Lauraceae y Rutaceae. Estudios recientes demuestran que posee una fuerte actividad antiproliferativa e inductora de apoptosis de líneas celulares provenientes de cánceres hemáticos