Rol del canal de protones operado por voltaje (HVCN1) en la homeostasis ácido-base de células tumorales T humanas y su impacto en la apoptosis

El presente trabajo de tesis doctoral constituye un aporte que permite vincular el conocimiento electrofisiologíco del canal de protones Hv1, con funciones celulares de células T tanto tumorales como normales. Los resultados presentados muestran que el rol del canal excede su bien descripta asistencia al complejo NADPH oxidasa durante la producción de especies reactivas del oxígeno; mostrando que en las células T Jurkat es un actor indispensable de su homeostasis ácido-base y que su bloqueo deriva en la muerte celular por apoptosis.Facultad de Ciencias Exacta

Environmental Pollutant Hexachlorobenzene Induces Hypertension In a Rat Model

Hexachlorobenzene (HCB) is a dioxin-like environmental pollutant, widely distributed in the environment. New research links exposure to high levels of persistent organic environmental toxicants to cardiovascular disease, however little is known about the effect of HCB on vascular function and on blood pressure. The purpose of the present study was to evaluate biochemical and cardiovascular changes resulting from subchronic HCB exposure. Adult female Sprague-Dawley rats were treated with vehicle or HCB (5 or 500 mg/kg b.w) for 45 days. Systolic blood pressure (BP), recorded by tail cuff plethysmography, was significantly increased at 35, 40 and 45 days of 500 mg/kg HCB-treatment. HCB (500 mg/kg) increased arterial thickness, while both 5 and 500 mg/kg HCB decreased proliferating cell nuclear antigen (PCNA) protein levels and cellular nuclei in abdominal aortas indicating a hypertrophic process. Also, aortas from both groups of HCB-treated rats presented higher sensitivity to noradrenalin (NA) and a significant decrease in maximum contractile response. Arteries from 500 mg/kg HCB-treated rats showed a significant increase in the levels of transforming growth factor-β1 (TGF-β1) mRNA and angiotensin II type1 receptor (AT1), and a significant decrease in estrogen receptor alpha (ERα), endothelial nitric oxidide synthase (eNOS) protein expression and deiodinase II (DII) mRNA levels. In conclusion, we have demonstrated for the first time that subchronic HCB administration significantly increases BP and alters associated cardiovascular parameters in rats. In addition, HCB alters the expression of key vascular tissue molecules involved in BP regulation, such as TGF-β1, AT1, ERα, eNOS and DII.Fil: Castilla Lozano, Maria del Rocio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Asuaje, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Riviere, Stephanie. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Romero, Caimi Giselle. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana; ArgentinaFil: Martín, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Cao, Gabriel Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Kleiman, Diana Leonor. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Milesi, Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Alvarez, Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Diphenhydramine inhibits voltage-gated proton channels (Hv1) and induces acidification in leukemic Jurkat T cells- New insights into the pro-apoptotic effects of antihistaminic drugs

An established characteristic of neoplastic cells is their metabolic reprogramming, known as the Warburg effect, with greater reliance on energetically less efficient pathways (such as glycolysis and pentose phosphate shunt) compared with oxidative phosphorylation. This results in an overproduction of acidic species that must be extruded to maintain intracellular homeostasis. We recently described that blocking the proton currents in leukemic cells mediated by Hv1 ion channels triggers a marked intracellular acidification and apoptosis induction. Moreover, histamine H1-receptor antagonists were found to induce apoptosis in tumoral cells but the mechanism is still unclear. By using Jurkat T cells, we now show how diphenhydramine inhibits Hv1 mediated currents, inducing a drop in intracellular pH and cellular viability. This provides evidence of a new target structure responsible of the known pro-apoptotic action of antihistaminic drugs.Facultad de Ciencias ExactasInstituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológico

The inhibition of voltage-gated H⁺ channel (HVCN1) induces acidification of leukemic Jurkat T cells promoting cell death by apoptosis

Cellular energetic deregulation is widely known to produce an overproduction of acidic species in cancer cells. This acid overload must be counterbalanced with a high rate of H⁺ extrusion to maintain cell viability. In this sense, many H⁺ transporters have been reported to be crucial for cell survival and proposed as antineoplastic target. By the way, voltage-gated proton channels (Hv1) mediate highly selective H⁺ outward currents, capable to compensate acid burden in brief periods of time. This structure is canonically described acting as NADPH oxidase counterbalance in reactive oxygen species production. In this work, we show, for the first time in a oncohematologic cell line, that inhibition of Hv1 channels by Zn2⁺ and the more selective blocker 2-(6-chloro-1Hbenzimidazol-2-yl)guanidine (ClGBI) progressively decreases intracellular pH in resting conditions. This acidification is evident minutes after blockade and progresses under prolonged exposure (2, 17, and 48 h), and we firstly demonstrate that this is followed by cell death through apoptosis (annexin V binding). Altogether, these results contribute strong evidence that this channel might be a new therapeutic target in cancer.Facultad de Ciencias ExactasInstituto de Estudios Inmunológicos y FisiopatológicosFacultad de Ciencias MédicasCentro de Investigaciones Cardiovasculare

Intervención en políticas sanitarias mediante acciones conjuntas entre laboratorios Estatales (UPM-LEMP2). Desarrollo y producción de Albendazol 400 mg.

La hidatidosis o equinococosis quística es una zoonosis (enfermedad transmitida de animales a humanos) parasitaria causada por el cestode Echinococcus granulosus, y representa un grave problema de salud pública y económico en aquellas regiones con una economía básicamente ganadera. El medio ambiente juega un papel importante, ya que opera como un reservorio inanimado de las formas infectivas y es la fuente de infección de los seres vivos susceptibles a padecer esta parasitosis. En los últimos 14 años, se reportaron 6.347 casos de hidatidosis en humanos. Sin embargo, en las regiones definidas como endémicas, distintos estudios realizados en población asintomática, por ejemplo escolares, muestran una prevalencia de portadores de quistes hidatídicos muy superiores. Durante el último semestre del año 2011 se registro un aumento significativo de los casos reportados de hidatidosis, sobre todo en la zona central de la Provincia de Buenos Aires. El Albendazol (ABZ) es la droga utilizada para el tratamiento de la hidatidosis. Hasta finales del año 2008 el Ministerio de Salud de la Nación adquiría los comprimidos comerciales para abastecer a las provincias. Es en este año que el laboratorio productor  decide retirarlo del mercado por lo que la elaboración del medicamento fue encargada al PROZOME de Río Negro. En el año 2011 el Ministerio de Salud de la Provincia de Buenos Aires  planifica suplementar el abastecimiento nacional por medio de Producción Pública realizada en territorio provincial. En el marco descripto los laboratorios UPM (Unidad de Producción de Medicamentos) y LEMP2 (Laboratorio de Especialidades Medicinales) pertenecientes a la Universidad Nacional de La Plata y al Ministerio de Salud de la Provincia respectivamente, trabajaron conjuntamente en el desarrollo, escalado, producción y control de calidad de comprimidos de Albendazol de 400 mg. Para la liberación final del primer lote se realizaron numerosas pruebas debido a que las características del principio activo dificultan su producción. El trabajo conjunto entre estos dos laboratorios estatales permitió obtener una formulación segura que ya está siendo distribuída por el programa de Zoonosis de la Provincia de Buenos Aires.  

Diphenhydramine inhibits voltage-gated proton channels (Hv1) and induces acidification in leukemic Jurkat T cells- New insights into the pro-apoptotic effects of antihistaminic drugs

An established characteristic of neoplastic cells is their metabolic reprogramming, known as the Warburg effect, with greater reliance on energetically less efficient pathways (such as glycolysis and pentose phosphate shunt) compared with oxidative phosphorylation. This results in an overproduction of acidic species that must be extruded to maintain intracellular homeostasis. We recently described that blocking the proton currents in leukemic cells mediated by Hv1 ion channels triggers a marked intracellular acidification and apoptosis induction. Moreover, histamine H1-receptor antagonists were found to induce apoptosis in tumoral cells but the mechanism is still unclear. By using Jurkat T cells, we now show how diphenhydramine inhibits Hv1 mediated currents, inducing a drop in intracellular pH and cellular viability. This provides evidence of a new target structure responsible of the known pro-apoptotic action of antihistaminic drugs.Fil: Asuaje, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Martín, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Enrique, Nicolás Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Díaz Zegarra, Leandro Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Smaldini, Paola Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Docena, Guillermo H.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Milesi, Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentin

Arachidonic acid activation of BKCa (Slo1) channels associated to the β1-subunit in human vascular smooth muscle cells

Arachidonic acid (AA) is a polyunsaturated fatty acid involved in a complex network of cell signaling. It is well known that this fatty acid can directly modulate several cellular target structures, among them, ion channels. We explored the effects of AA on high conductance Ca2+- and voltagedependent K+ channel (BKCa) in vascular smooth muscle cells (VSMCs) where the presence of β1-subunit was functionally demonstrated by lithocholic acid activation. Using patchclamp technique, we show at the single channel level that 10 μM AA increases the open probability (Po) of BKCa channels tenfold, mainly by a reduction of closed dwell times. AA also induces a left-shift in Po versus voltage curves without modifying their steepness. Furthermore, AA accelerates the kinetics of the voltage channel activation by a fourfold reduction in latencies to first channel opening. When AA was tested on BKCa channel expressed in HEK cells with or without the β1-subunit, activation only occurs in presence of the modulatory subunit. These results contribute to highlight the molecular mechanism of AA-dependent BKCa activation. We conclude that AA itself selectively activates the β1- associated BKCa channel, destabilizing its closed state probably by interacting with the β1-subunit, without modifying the channel voltage sensitivity. Since BKCa channels physiologically contribute to regulation of VSMCs contractility and blood pressure, we used the whole-cell configuration to show that AA is able to activate these channels, inducing significant cell hyperpolarization that can lead to VSMCs relaxation.Fil: Martín, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - la Plata. Centro de Endocrinología Exp.y Aplicada (i). Grupo Vinculado Cenexa-fcex-unlp; ArgentinaFil: Moncada, Melisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - la Plata. Centro de Endocrinología Exp.y Aplicada (i). Grupo Vinculado Cenexa-fcex-unlp; ArgentinaFil: Enrique, Nicolas Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - la Plata. Centro de Endocrinología Exp.y Aplicada (i). Grupo Vinculado Cenexa-fcex-unlp; ArgentinaFil: Asuaje, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - la Plata. Centro de Endocrinología Exp.y Aplicada (i). Grupo Vinculado Cenexa-fcex-unlp; ArgentinaFil: Valdez Capuccino, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - la Plata. Centro de Endocrinología Exp.y Aplicada (i). Grupo Vinculado Cenexa-fcex-unlp; ArgentinaFil: González, Carlos. Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso; ChileFil: Milesi, Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - la Plata. Centro de Endocrinología Exp.y Aplicada (i). Grupo Vinculado Cenexa-fcex-unlp; Argentin

Arachidonic acid activation of BKCa (Slo1) channels associated to the β1-subunit in human vascular smooth muscle cells

Arachidonic acid (AA) is a polyunsaturated fatty acid involvedin a complex network of cellsignaling. Itis well known that this fatty acid can directly modulate several cellu- lar target structures, among them, ion channels. We explored the effects of AA on high conductance Ca 2+ - and voltage- dependent K + channel (BKCa) in vascular smooth muscle cells (VSMCs) where the presence of β1-subunit was functionally demonstrated by lithocholic acid activation. Using patch- clamp technique, we show at the single channel level that 10 μM AA increases the open probability (Po) of BKCa channels tenfold, mainly by a reduction of closed dwell times. AA also induces a left-shift in Po versus voltage curves without modifying their steepness. Furthermore, AA acceler- atesthekineticsofthevoltagechannelactivationbyafourfold reduction in latencies to first channel opening. When AAwas tested on BKCa channel expressed in HEK cells with or without the β1-subunit, activation only occurs in presence of the modulatory subunit. These results contribute to highlight the molecular mechanism of AA-dependent BKCa activation. We conclude that AA itself selectively activates the β1- associated BKCa channel, destabilizing its closed state proba- bly by interacting with the β1-subunit, without modifying the channel voltage sensitivity. Since BKCa channels physiologi- cally contribute to regulation of VSMCs contractility and blood pressure, we used the whole-cell configuration to show that AA is able to activate these channels, inducing significant cell hyperpolarization that can lead to VSMCs relaxation.Grupo de Investigación en Fisiología Vascula

Differential expression of the long and truncated Hv1 isoforms in breast‐cancer cells

Metabolic reprogramming of cancer cells results in a high production of acidic substances that must be extruded to maintain tumor-cell viability. The voltage-gated proton channel (Hv1) mediates highly selective effluxes of hydronium-ion (H+ ) that prevent deleterious cytoplasmic acidification. In the work described here, we demonstrated for the first time that the amino-terminal-truncated isoform of Hv1 is more highly expressed in tumorigenic breast-cancer-cell lines than in nontumorigenic breast cells. With respect to Hv1 function, we observed that pharmacologic inhibition of that channel, mediated by the specific blocker 5-chloro-2-guanidinobenzimidazole, produced a drop in intracellular pH and a decrease in cell viability, both in monolayer and in three-dimensional cultures, and adversely affected the cell-cycle in tumorigenic breast cells without altering the cycling of nontumorigenic cells. In conclusion, our results demonstrated that the Hv1 channel could be a potential tool both as a biomarker and as a therapeutic target in breast-cancer disease.Fil: Ventura, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática. Cátedra de Física; ArgentinaFil: Leon, Ignacio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Asuaje, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Martín, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Enrique, Nicolás Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Núñez, Mariel Alejandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática. Cátedra de Física; ArgentinaFil: Cocca, Claudia Marcela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática. Cátedra de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Milesi, Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentin