Nitric oxide interacts with mitochondrial complex III producing antimycin-like effects

The effect of NO between cytochromes b and c of the mitochondrial respiratory chain were studied using submitochondrial particles (SMP) from bovine heart and GSNO and SPER-NO as NO sources. Succinate-cytochrome c reductase (complex II-III) activity (222±4 nmol/min. mg protein) was inhibited by 51% in the presence of 500 μM GSNO and by 48% in the presence of 30 μM SPER-NO, in both cases at ~1.25 μM NO. Neither GSNO nor SPER-NO were able to inhibit succinate-Q reductase activity (complex II; 220±9 nmol/min. mg protein), showing that NO affects complex III. Complex II-III activity was decreased (36%) when SMP were incubated with l-arginine and mtNOS cofactors, indicating that this effect is also produced by endogenous NO. GSNO (500 μM) reduced cytochrome b562 by 71%, in an [O2] independent manner. Hyperbolic increases in O2 •- (up to 1.3±0.1 nmol/min. mg protein) and H2O2 (up to 0.64±0.05 nmol/min. mg protein) productions were observed with a maximal effect at 500 μM GSNO. The O2 •-/H2O2 ratio was 1.98 in accordance with the stoichiometry of the O2 •- disproportionation. Moreover, H2O2 production was increased by 72-74% when heart coupled mitochondria were exposed to 500 μM GSNO or 30 μM SPER-NO. SMP incubated in the presence of succinate showed an EPR signal (g=1.99) compatible with a stable semiquinone. This EPR signal was increased not only by antimycin but also by GSNO and SPER-NO. These signals were not modified under N2 atmosphere, indicating that they are not a consequence to the effect of NOx species on complex III area. These results show that NO interacts with ubiquinone-cytochrome b area producing antimycin-like effects. This behaviour comprises the inhibition of electron transfer, the interruption of the oxidation of cytochromes b, and the enhancement of [UQH•]ss which, in turn, leads to an increase in O2 •- and H2O2 mitochondrial production rates.Fil: Iglesias, Dario Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Valdez, Laura Batriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Boveris, Alberto Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentin

Superoxide and hydrogen peroxide productions by NO-inhibited complex III

Complex III plays a central role in the mitochondrial respiratory chain transferring electrons from ubiquinol to cytochrome c and pumping protons to the intermembrane space, contributing to the protonmotive force. Furthermore, complex III can act as a source of O2 •- in the presence of ubiquinol and antimycin, an expermiental condition in which the oxidation of the cytochrome b hemes is blocked. The O2 •- dismutation catalyzed by superoxide dismutase produces H2O2, a known second messenger in redox signalling. Results from our laboratory have shown that NO, released from GSNO or from SPER -NO or generated by mtNOS, inhibits electron transfer at ubiquinone-cytochrome b area producing antimycin-like effects. Thus, both antimycin- and NO-inhibited complex III showed a high content of cytochromes b in the reduced state (79 and 71%, respectively) and an enhancement in the ubisemiquinone EPR signal at g=1.99 (42 and 35%, respectively). As consequence, O2 •- and H2O2 productions were increased, being the O2 •-/H2O2 ratio equal to 1.98 in accordance with the stoichiometry of the O2 •- disproportionation. The interruption of the oxidation of cytochromes b by NO leads to an enhancement of the steady-state concentration of UQH• , allowing cytochrome bc1 complex to act as a source of reactive oxygen species in physiological conditions.Fil: Iglesias, Darío E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Boveris, Alberto Antonio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Valdez, Laura Batriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentin

(+)-Catechin inhibits heart mitochondrial complex i and nitric oxide synthase: Functional consequences on membrane potential and hydrogen peroxide production

In order to study the in vitro effect of flavan-3-ol (+)-catechin on the enzymatic activities of mitochondrial complex I and nitric oxide synthase (mtNOS), as well as the consequences on the membrane potential and H2O2 production rate, isolated mitochondria from rat heart were exposed to 3 nM to 100 μM (+)-catechin. NADH-Q1 reductase (complex I) and mtNOS activities were inhibited 25% and 50%, respectively, by the addition of 10 nM (+)-catechin to the reaction medium. Moreover, in the nM range, (+)-catechin decreased state 4 mitochondrial membrane potential by about 10 mV, but failed to change the membrane potential measured in the presence of ADP. (+)-Catechin (10 nM) inhibited not only complex I activity, but also the H2O2 production rate (35%) sustained by malate-glutamate, in accordance with the decrease observed in mitochondrial membrane potential. Considering (+)-catechin concentrations lower than 10 nM, linear and positive correlations were obtained between mitochondrial complex I activity and either NO (r2 = 0.973) or H2O2 production rates (r2 = 0.958), suggesting a functional association among these parameters. Altogether, the results indicate that (+)-catechin, at nM concentrations, inhibits mitochondrial complex I activity, leading to membrane potential decline and consequently to reduction in H2O2 and NO production rates. The decrease in mtNOS activity could also be a consequence of the direct action of (+)-catechin on the NOS structure, this effect being in accordance with the functional interaction between complex I and mtNOS, as previously reported.Fil: Iglesias, Dario Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. 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; ArgentinaFil: Boveris, Alberto Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Valdez, Laura Batriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentin

Prokaryotic expression and characterization of the heterodimeric construction of ZnT8 and its application for autoantibodies detection in diabetes mellitus

Background: In the present work we described the recombinant production and characterization of heterodimeric construction ZnT8-Arg-Trp325 fused to thioredoxin using a high-performance expression system such as Escherichia coli. In addition, we apply this novel recombinant antigen in a non-radiometric method, with high sensitivity, low operational complexity and lower costs. Results: ZnT8 was expressed in E. coli as a fusion protein with thioredoxin (TrxZnT8). After 3 h for induction, recombinant protein was obtained from the intracellular soluble fraction and from inclusion bodies and purified by affinity chromatography. The expression and purification steps, analyzed by SDS-PAGE and western blot, revealed a band compatible with TrxZnT8 expected theoretical molecular weight (≈ 36.8 kDa). The immunochemical ability of TrxZnT8 to compete with [35S]ZnT8 (synthesized with rabbit reticulocyte lysate system) was assessed qualitatively by incubating ZnT8A positive patient sera in the presence of 0.2-0.3 μM TrxZnT8. Results were expressed as standard deviation scores (SDs). All sera became virtually negative under antigen excess (19.26-1.29 for TrxZnT8). Also, radiometric quantitative competition assays with ZnT8A positive patient sera were performed by adding TrxZnT8 (37.0 pM-2.2 μM), using [35S]ZnT8. All dose-response curves showed similar protein concentration that caused 50% inhibition (14.9-0.15 nM for TrxZnT8). On the other hand, preincubated bridge ELISA for ZnT8A detection was developed. This assay showed 51.7% of sensitivity and 97.1% of specificity. Conclusions: It was possible to obtain with high-yield purified heterodimeric construction of ZnT8 in E. coli and it was applied in cost-effective immunoassay for ZnT8A detection.Fil: Faccinetti, Natalia Ines. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Guerra, Luciano Lucas. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Sabljic, Adriana Victoria. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Rovitto, Bruno David. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Iacono, Ruben Francisco. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Poskus, Edgardo. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Trabucchi, Aldana. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Valdez, Silvina Noemi. 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 Microbiología, Inmunología y Biotecnología; Argentin

Mitochondrial peroxynitrite generation is mainly driven by superoxide steady-state concentration rather than by nitric oxide steady-state concentration

In biological systems, ONOO- production depends on production rates of NO and O2-, and on the reactions of these two free radicals with other biological components, which limit the local concentrations of NO and O2-. In mitochondria, O2- is generated through the autoxidation of semiquinones at Complexes I and III, and it may suffer the SOD-catalysed dismutation reaction to produce H2O2 or react with NO in a classical termination reaction between free radicals. These diffusion-controlled reactions kinetically compete for O2- degradation. Results from our laboratory have shown that even in physiopathological situations in which NO production is reduced, such as the mitochondrial dysfunction associated to stunned heart, mitochondrial ONOO- production rate may be slightly increased if the steady-state concentration of O2- is augmented. The enhancement in O2- concentration leads to an increase in its degradation by reaction with NO, decreasing NO bioavailability and increasing ONOO- production rate. Therefore, mitochondrial ONOO- generation is mainly driven by O2- rather than by NO steady-state concentrations. In this scenario, the switch from signalling pathways of NO to oxidative damage takes place and oxidation reactions of biomolecules or modification of proteins by nitration may occur.Fil: Valdez, Laura Batriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Iglesias, Dario Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Rukavina Mikusic, Ivana Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Boveris, Alberto Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentin

Development of an immunoassay for the simultaneous detection of GADA and ZnT8A in autoimmune diabetes using a ZnT8/GAD65 chimeric molecule

IntroductionThe combined presence of autoantibodies to the 65 kDa isoform of glutamic acid decarboxylase (GADA) and to the islet-specific cation efflux transporter ZnT8 (ZnT8A) in serum is the best predictive sign of the loss of immune tolerance and the clinical manifestation of autoimmune diabetes mellitus (DM). The screening of GADA and ZnT8A could help to reach to a correct diagnosis and to start an early and adequate treatment. The aim of the study was to develop an immunoassay for the simultaneous detection of these autoantibodies using a chimera molecule that includes the immunodominant regions of ZnT8 and GAD65, expressed by baculovirus-insect cells system.Materials and MethodsZnT8/GAD65 was expressed using the Bac to Bac™ baculovirus expression system. The recombinant chimera was purified by an His6-tag and identified by SDS-PAGE and western blot analysis, and by an indirect ELISA using specific antibodies against ZnT8 and GAD65. A fraction of ZnT8/GAD65 was biotinylated. A bridge ELISA (b-ELISA) was developed using ZnT8/GAD65 immobilized in polystyrene microplates, human sera samples from healthy individuals (n = 51) and diabetic patients (n = 49) were then incubated, and afterwards ZnT8/GAD65-biotin was added. Immune complexes were revealed with Streptavidin-Horseradish Peroxidase. Results were calculated as specific absorbance and expressed as standard deviation scores: SDs.ResultsZnT8/GAD65 was efficiently produced, yielding 30 mg/L culture medium, 80% pure. This recombinant chimera retains the immunoreactive conformation of the epitopes that are recognized by their specific antibodies, so it was used for the development of a high sensitivity (75.51%) and specificity (98.04%) b-ELISA for the detection of ZnT8A and/or GADA, in a one-step screening assay. The ROC curves demonstrated that this method had high accuracy to distinguish between samples from healthy individuals and diabetic patients (AUC = 0.9488); the cut-off value was stablished at 2 SDs.ConclusionsThis immunoassay is useful either to confirm autoimmune diabetes or for detection in routine screening of individuals at risk of autoimmune DM. As DM is a slow progress disease, remaining asymptomatic for a long preclinical period, serological testing is of importance to establish a preventive treatment

Novel flow cytometric immunoassay for detection of proinsulin autoantibodies in diabetes mellitus employing a recombinant autoantigen expressed in E. coli

Introduction: Insulin and proinsulin autoantibodies (IAA/PAA) are usually the first markers to appear in patients with type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) and their prevalence ranges from 10 to 60% in the child-adolescent population. The reference method for IAA/PAA detection is the Radioligand Binding Assay (RBA), a highly specific and sensitive technique, but expensive and polluting. The aim of this work was to develop a novel flow cytometric microsphere-based immunoassay (FloCMIA) for PAA detection, employing recombinant human proinsulin (PI), as an alternative method to RBA, less expensive and harmful to the environment. Materials and Methods: Human PI was expressed as Thioredoxin fusion protein (TrxPI) in E. coli and a fraction was biotinylated. A double paratope model was used in which samples were incubated with TrxPI–biotin and microspheres adsorbed with TrxPI. The immune complexes were revealed using Streptavidin–Phycoerythrin. The geometric mean of the signals was analyzed, and the results were expressed as Standard Deviation scores (SDs). Sera from 100 normal human control and from 111 type 1 diabetic patients were evaluated by FloCMIA. To correlate the novel assay with RBA, 51 diabetic patients were selected, spanning a wide range of PAA reactivity by RBA. Results: The study of ROC curves allowed choosing a cut-off value of 3.0 SDs and the AUC was 0.705, indicating that FloCMIA has fair ability to distinguish between samples from each group. A prevalence of 50% for PAA was obtained in the population of diabetic patients studied. The specificity was 96% and the analytical sensitivity (percentage of patients RBA positive, also positive by FloCMIA) was 69%. There was a substantial agreement between methods (kappa statistic=0.700). Conclusions: A novel immunoassay based on flow cytometry that uses easy-to produce recombinant PI was developed. This assay constitutes an innovative and cost-effective alternative to RBA for the determination of PAA in patients’ sera. The method developed here, presents good performance and a wide dynamic range together with a small required sample volume. Furthermore, these results make it possible to develop multiplex immunoassays that allow the combined detection of autoantibodies present in T1DM and other related autoimmune diseases.Fil: Sabljic, Adriana Victoria. 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; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. 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; ArgentinaFil: Marfía, Juan Ignacio. 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; ArgentinaFil: Guerra, Luciano Lucas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Inmunología; ArgentinaFil: Penas Steinhardt, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Lujan. Departamento de Cs.basicas. Laboratorio de Genomica Computacional.; ArgentinaFil: Faccinetti, Natalia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Inmunología; ArgentinaFil: Iacono, Ruben Francisco. 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; ArgentinaFil: Poskus, Edgardo. 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; ArgentinaFil: Trabucchi, Aldana. 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; ArgentinaFil: Valdez, Silvina Noemi. 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; Argentin

Multiplex immunoassay for simultaneous diagnostic of autoimmune diabetes mellitus and celiac disease

Introducción: la diabetes mellitus autoinmune (DMA) y la enfermedad celíaca (EC) son enfermedades crónicas, poligénicas y multifactoriales vinculadas con la disfunción del sistema inmune. Dado que es frecuente que un mismo paciente presente ambas patologías, la detección simultánea de los marcadores de autoinmunidad de DMA y EC sería una estrategia racional para mejorar el diagnóstico. Objetivos: desarrollar un inmunoensayo basado en citometría de flujo (FloCMIA multiplex) para la detección simultánea y discriminativa de marcadores de DMA (GADA e IA-2A) y de EC (tTgA). Materiales y métodos: las muestras analizadas consistieron en sueros provenientes de 35 individuos controles normales y 21 pacientes con diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Se empleó un modelo de ?doble paratope? incubando los sueros con una mezcla de microesferas de diferente fluorescencia interna, cada una adsorbida con un autoantígeno: TrxGAD, TrxIA-2 o H6-tTg, y una mezcla de dichos autoantígenos biotinilados. Los inmunocomplejos se detectaron con estreptavidina-ficoeritrina y se adquirió en un citómetro de flujo. Resultados: FloCMIA multiplex detectó GADA en el 76,2% de los pacientes e IA-2A en el 52,38% (sensibilidad analítica: 88,24 y 56,25% respectivamente,y especificidad: 85,71%) y tTgA en el 42,86% (sensibilidad analítica: 50,0%, y especificidad: 80,0%). Estos resultados se contrastaron con el ensayo de unión de radioligando para GADA e IA-2A y se detectaron 80,95 y 76,19% de los sueros respectivamente (especificidad: 100%), y con un ELISA para tTgA se detectó un 38,1% (especificidad: 97,1%). Conclusiones: FloCMIA multiplex permitió detectar y discriminar GADA, IA-2A y/o tTgA, -en un único acto analítico- en sueros de pacientes con DMA y/o EC. El novedoso inmunoensayo desarrollado simplifica el screening de la población a gran escala.ntroduction: autoimmune diabetes mellitus (ADM) and celiac disease (CD) are chronic, polygenic and multifactorial diseases associated with immune system dysfunction. As it is frequent that a patient presents both pathologies, the simultaneous detection of autoimmunity markers of ADM and CD would be a rational strategy to improve the diagnosis. Objectives: to develop an immunoassay based on Flow Cytometry (FloCMIA multiplex) for the simultaneous and discriminative detection of markers for ADM (GADA and IA-2A) and CD (tTgA). Materials and methods: thirty five serum samples of control individuals and 21 type 1 diabetes mellitus (T1DM) patients were assayed. A “double bridge” model was used for the assay, incubating the serum samples with a mixture of microspheres containing different amount of internal fluorescence, each one adsorbed with an autoantigen: TrxGAD, TrxIA-2 or H6 -tTg, and a mixture of the same biotinilated autoantigens. The immunocomplexes were detected using streptavidinphycoerytrin and then acquired in a flow cytometer. Results: FloCMIA multiplex detected GADA in 76.2% of the patients; IA-2A in 52.38% (analytical sensitivity: 88.24% and 56.25% respectively, and specificity: 85.71%) and tTgA in 42.86% (analytical sensitivity: 50.0%, and specificity: 80.0%). These results were compared with the radioligand binding assay for GADA and IA-2A, detecting 80.95% and 76.19% of the serum samples respectively (100% specificity), and with an ELISA for tTgA detecting 38.1% (97.1% specificity). Conclusions: FloCMIA multiplex allowed detecting and discriminating GADA, IA-2A and/or tTgA, -in a single assay- in serum samples of ADM and/or CD. The novel developed immunoassay simplifies the screening of the large scale population.Fil: Bombicino, Silvina Sonia. 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; ArgentinaFil: Sabljic, Adriana Victoria. 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; ArgentinaFil: Faccinetti, Natalia Ines. 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; ArgentinaFil: Guerra, Luciano Lucas. 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; ArgentinaFil: Marfía, Juan Ignacio. 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; ArgentinaFil: Masci, Ivana. 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; ArgentinaFil: Trabucchi, Aldana. 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; ArgentinaFil: Poskus, Edgardo. 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; ArgentinaFil: Valdez, Silvina Noemi. 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; Argentin

Thioredoxin-1 Attenuates Ventricular and Mitochondrial Postischemic Dysfunction in the Stunned Myocardium of Transgenic Mice

Aim: We evaluated the effect of thioredoxin1 (Trx1) system on postischemic ventricular and mitochondrial dysfunction using transgenic mice overexpressing cardiac Trx1 and a dominant negative (DN-Trx1) mutant (C32S/C35S) of Trx1. Langendorff-perfused hearts were subjected to 15 min of ischemia followed by 30 min of reperfusion (R). We measured left ventricular developed pressure (LVDP, mmHg), left ventricular end diastolic pressure (LVEDP, mmHg), and t63 (relaxation index, msec). Mitochondrial respiration, SERCA2a, phospholamban (PLB), and phospholamban phosphorylation (p-PLB) Thr17 expression (Western blot) were also evaluated. Results: At 30 min of reperfusion, Trx1 improved contractile state (LVDP: Trx1: 57.4 ± 4.9 vs. Wt: 27.1 ± 6.3 and DN-Trx1: 29.2 ± 7.1, p < 0.05); decreased myocardial stiffness (LVEDP: Wt: 24.5 ± 4.8 vs. Trx1: 11.8 ± 2.9, p < 0.05); and improved the isovolumic relaxation (t63: Wt: 63.3 ± 3.2 vs. Trx1: 51.4 ± 1.9, p < 0.05). DN-Trx1 mice aggravated the myocardial stiffness and isovolumic relaxation. Only the expression of p-PLB Thr17 increased at 1.5 min R in Wt and DN-Trx1 groups. At 30 min of reperfusion, state 3 mitochondrial O2 consumption was impaired by 13% in Wt and by 33% in DN-Trx1. ADP/O ratios for Wt and DN-Trx1 decrease by 25% and 28%, respectively; whereas the Trx1 does not change after ischemia and reperfusion (I/R). Interestingly, baseline values of complex I activity were increased in Trx1 mice; they were 24% and 47% higher than in Wt and DN-Trx1 mice, respectively (p < 0.01). Innovation and Conclusion: These results strongly suggest that Trx1 ameliorates the myocardial effects of I/R by improving the free radical-mediated damage in cardiac and mitochondrial function, opening the possibility of new therapeutic strategies in coronary artery disease.Fil: Perez, María Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: D'Anunzio, Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Valdez, Laura Batriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Zaobornyj, Tamara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Mazo, Tamara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Longo, Nadia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas ; ArgentinaFil: Gironacci, Mariela Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas ; ArgentinaFil: Boveris, Alberto Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Sadoshima, Junichi. Rutgers University; Estados UnidosFil: Gelpi, Ricardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentin

Novedoso inmunoensayo multiplex por Citometría de Flujo para la detección simultánea y discriminativa de GADA e IA-2A en pacientes con Diabetes Mellitus

La Diabetes Mellitus tipo 1 (DMT1) es un trastorno autoinmune con pérdida de tolerancia hacia antígenos de las células beta-pancreáticas y presenta autoanticuerpos en circulación dirigidos contra ellos. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un inmunoensayo basado en Citometría de Flujo (CF) para la determinación combinada y discriminativa de los principales autoanticuerpos de DMT1: anti-glutamato decarboxilasa (GADA) y anti-proteína tirosina fosfatasa IA-2 (IA 2A). Se emplearon 48 sueros de pacientes con DMT1. Para la CF, se inmovilizaron microesferas de 4 y 5 μm con cada uno de los autoantígenos recombinantes (TrxGAD y TrxIA-2ic, respectivamente). Se incubó el suero con una mezcla de ambas microesferas, y se detectaron los inmunocomplejos con una mezcla de TrxGAD-biotina/TrxIA-2ic-biotina, y luego 50,00 ng de estreptavidina-ficoeritrina. Los resultados obtenidos por la CF fueron contrastados con el ensayo de unión de radioligando (RBA). Se detectó GADA en un 52,1 % de sueros empleando RBA (SDsmediana 3,08 y rango (-0,85) - 42,26 SDs) y un 60,9 % con IA-2A (SDsmediana 6,39 y rango (-2,95) - 39,92 SDs), evidenciando un 77,1 % de muestras con componente autoinmune y 100 % de especificidad en ambos ensayos. Por CF, se detectó un 68,8 % de pacientes con GADA (SDsmediana 5,66 y rango (-1,89) - 124,10 SDs, sensibilidad analítica del 100 % y especificidad de 98 %) y un 41,7 % de IA-2A (SDsmediana 0,19 y rango (-2,08) - 62,07 SDs, 64,5 % de sensibilidad analítica y 93,9 % de especificidad). Se descubrió autoinmunidad en el 77,1 % de las muestras. Se logró desarrollar un inmunoensayo por CF que permitió la detección de autoinmunidad con el mismo desempeño que dos determinaciones independientes por RBA.Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) is an autoimmune disorder with loss of tolerance to antigens of pancreatic beta-cells and presents circulating autoantibodies directed against them. The objective of this work was to develop an immunoassay based on Flow Cytometry (FC) for the combined and discriminative determination of the main T1DM markers: GADA and IA-2A. For FC, 4- and 5-μm-microspheres were immobilized with each of the recombinant autoantigens (TrxGAD and TrxIA-2ic, respectively). The serum was incubated with a mixture of both microspheres, and the immunocomplexes were detected with a mixture of TrxGAD-biotin and TrxIA-2icbiotin, and then 50,00 ng of streptavidin-phycoerythrin was added. The final mixture was acquired on a flow cytometer. The results obtained were compared with the reference method (RBA). GADA was detected in 52.1 % of sera using RBA (SDsmedian 3.08 and range (-0.85) - 42.26 SDs) and 60.9 % with IA-2A (SDsmedian 6.39 and range (-2.95) -39.92 SDs), evidencing 77.1 % of samples with autoimmunity and 100 % of specificity in both assays. By FC, 68.8 % of patients were detected with GADA (SDsmedian 5.66 and range (-1.89) - 124.10 SDs, analytical sensitivity of 100 % and specificity of 98 %) and 41.7 % with IA-2A (SDsmedian 0.19 and range (-2.08) - 62.07 SDs, 64.5 % of analytical sensitivity and 93.9 % of specificity). Autoimmunity was detected in 77.1 % of the samples. It was possible to develop a FC-based immunoassay that allowed the detection of autoimmunity with the same performance as two independent RBA determinations.Fil: Guerra, Luciano Lucas. 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; ArgentinaFil: Faccinetti, Natalia Ines. 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; ArgentinaFil: Bombicino, Silvina Sonia. 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; ArgentinaFil: Rovitto, Bruno David. 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; ArgentinaFil: Sabljic, Adriana Victoria. 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; ArgentinaFil: Trabucchi, Aldana. 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; ArgentinaFil: Penas Steinhardt, Alberto. 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; ArgentinaFil: Poskus, Edgardo. 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; ArgentinaFil: Iacono, Ruben Francisco. 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; ArgentinaFil: Valdez, Silvina Noemi. 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; Argentin