On research, development and public production of new drugs

La industria farmacéutica ya no es hoy la gran industria innovadora, como lo fue en el siglo pasado. La investigación basada en medicamentos "yo también" y las prácticas de "reverdecimiento" son un claro ejemplo del abandono de ese sitial. Por otro lado, los Estados son quienes financian mayoritariamente las investigaciones que dan lugar a las pocas innovaciones radicales en materia de medicamentos. En este trabajo se discute esta problemática y cómo, dejar en manos de la industria farmacéutica privada las últimas etapas de investigación y desarrollo de nuevos medicamentos y su producción, ha permitido que las empresas involucradas prioricen sus beneficios económicos y la rentabilidad de sus accionistas, relegando la investigación y desarrollo en nuevos tratamientos que puedan resolver problemas de salud pública. Se discute además cómo la Producción Pública de Medicamentos y otras políticas podrían contribuir a un acceso universal y a resolver las necesidades sanitarias argentinas.The pharmaceutical industry is no longer the great innovative industry today, as it was in the last century. The research based on “me too” drugs and the “evergreening” practices are a clear example of the abandonment of this place. On the other hand, it is the States that mainly finance the research that gives rise to the few radical innovations in the field of medicines. This work discusses this problem and how, leaving the last stages of research and development of new drugs and their production in the hands of the private pharmaceutical industry, has allowed the companies involved to prioritize their economic benefits and the profitability of their shareholders, relegating research and development in new treatments that can solve Public Health problems. It also discusses how the Public Production of Medicines and other policies could contribute to universal access and to solve Argentine health needs.Fil: Piñeiro, Federico Jesús. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Lanús. Rectorado. Instituto de Salud Colectiva; ArgentinaFil: Chiarante, Nicolás Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Zelaya, Matías. Universidad Nacional de Lanús. Rectorado. Instituto de Salud Colectiva; Argentin

Zinc(II) phthalocyanines as photosensitizers for antitumor photodynamic therapy

Photodynamic therapy (PDT) is a highly specific and clinically approved method for cancer treatment in which a nontoxic drug known as photosensitizer (PS) is administered to a patient. After selective tumor irradiation, an almost complete eradication of the tumor can be reached as a consequence of reactive oxygen species (ROS) generation, which not only damage tumor cells, but also lead to tumor-associated vasculature occlusion and the induction of an immune response. Despite exhaustive investigation and encouraging results, zinc(II) phthalocyanines (ZnPcs) have not been approved as PSs for clinical use yet. This review presents an overview on the physicochemical properties of ZnPcs and biological results obtained both in vitro and in more complex models, such as 3D cell cultures, chicken chorioallantoic membranes and tumor-bearing mice. Cell death pathways induced after PDT treatment with ZnPcs are discussed in each case. Finally, combined therapeutic strategies including ZnPcs and the currently available clinical trials are mentioned.Fil: Roguin, Leonor Patricia. 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: Chiarante, Nicolás Agustín. 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: Garcia Vior, María Cecilia. 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: Marino, Veronica Julieta. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Biológica; Argentin

Lysosomal permeabilization and endoplasmic reticulum stress mediate the apoptotic response induced after photoactivation of a lipophilic zinc(II) phthalocyanine

We have previously reported that the phototoxic action of the lipophilic phthalocyanine Pc9 (2,9(10),16(17),23(24) tetrakis[(2-dimethylamino)ethylsulfanyl]phthalocyaninatozinc(II)) encapsulated into poloxamine micelles is related to the induction of an apoptotic response in murine colon CT26 carcinoma cells. In the present study, we explored the intracellular signals contributing to the resulting apoptotic death. We found that Pc9-T1107 arrests cell cycle progression immediately after irradiation promoting then an apoptotic response. Thus, 3 h after irradiation the percentage of hypodiploid cells increased from 5.9 ± 0.6% to 23.1 ± 0.1%; activation of caspases 8 and 9 was evident; the population of cells with loss of mitochondrial membrane potential increased from 1.1 ± 0.4% to 44.0 ± 9.3%; the full-length forms of Bid and PARP-1 were cleaved; and a 50% decrease of the expression levels of the anti-apoptotic proteins Bcl-2 and Bcl-X L was detected. We also found that the photosensitizer, mainly retained in lysosomes and endoplasmic reticulum (ER), promotes the permeabilization of lysosomal membranes and induces ER stress. Lysosomal membrane permeabilization was demonstrated by the reduction of acridine orange lysosome fluorescence, the release of Cathepsin D into the cytosol and ∼50% decrease of Hsp70, a chaperone recognized as a lysosomal stabilizer. Cathepsin D also contributed to Bid cleavage and caspase 8 activation. The oxidative damage to the ER induced an unfolded protein response characterized, 3 h after irradiation, by a 3-fold increase in cytosolic Ca 2+ levels and 3–4 times higher expression of ER chaperones GRP78/BIP, calnexin, Hsp90 and Hsp110. The cell death signaling promoted by cytosolic Ca 2+ , calpains and lysosomal proteases was partially abolished by the Ca 2+ chelator BAPTA-AM, the calpain inhibitor PD 150606 and proteases inhibitors. Furthermore, Bax down-regulation observed in Pc9-treated cells was undetectable in the presence of PD 150606, indicating that calpains contribute to Bax proteolytic damage. In summary, our results indicate that photoactivation of Pc9-T1107 led to lysosomal membrane permeabilization, induction of ER stress and activation of a caspase-dependent apoptotic cell death.Fil: Chiarante, Nicolás Agustín. 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: Garcia Vior, María Cecilia. 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: Rey, Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; ArgentinaFil: Marino, Veronica Julieta. 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: Roguin, Leonor Patricia. 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; Argentin

Novel hydro- and lipo-philic selenium zinc(II) phthalocyanines: Synthesis, photophysical properties and photodynamic effects on CT26 colon carcinoma cells

The synthesis and photochemical properties of two novel selenium zinc(II) phthalocyanines, a lipid-soluble 2,9(10),16(17),23(24)-tetrakis [(2-dimethylamino)ethylselanyl]phthalocyaninato zinc(II) (4) and its water-soluble quaternized derivative 2,9(10),16(17),23(24)-tetrakis [(2- trimethylammonium)ethylselanyl]phthalocyaninato zinc(II) tetraiodide (5), were investigated. Maximum absorption values were 689 nm and 684 nm for 4 and 5 in DMF, respectively. In addition, phthalocyanines were revealed to be very efficient singlet oxygen generators with high values of ΦΔ 0.74 and 0.84 for 4 and 5 in DMF, and they were photostable over the irradiation times studied. The photodynamic effect were evaluated on CT26 colon carcinoma cells. After light exposure, 4 and 5 were found to be cytotoxic, and IC50 values were 0.5 ± 0.1 μM and 2.3 ± 0.6 μM, respectively. The production of a greater amount of reactive oxygen species after phthalocyanines irradiation would be responsible for its potent phototoxic action on CT26 colon carcinoma cells.Fil: Ezquerra Riega, Sergio Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaFil: Chiarante, Nicolás Agustín. 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: Valli, Federico. 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: Marino, Veronica Julieta. 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: Roguin, Leonor Patricia. 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: Awruch, Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaFil: Garcia Vior, María Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Cyclic AMP efflux through MRP4 regulates actin dynamics signalling pathway and sperm motility in bovines

Previously we demonstrated that multidrug resistance-associated protein 4 transporter (MRP4) mediates cAMP efflux in bovine spermatozoa and that extracellular cAMP (ecAMP) triggers events associated to capacitation. Here, we deepen the study of the role of MRP4 in bovine sperm function by using MK571, an MRP4 inhibitor. The incubation of spermatozoa with MK571 during 45 min inhibited capacitation-associated events. MRP4 was localized in post-acrosomal region and mid-piece at 15 min capacitation, while at 45 min it was mainly located in the acrosome. After 15 min, MK571 decreased total sperm motility (TM), progressive motility (PM) and several kinematic parameters. The addition of ecAMP rescued MK571 effect and ecAMP alone increased the percentage of motile sperm and kinematics parameters. Since actin cytoskeleton plays essential roles in the regulation of sperm motility, we investigated if MRP4 activity might affect actin polymerization. After 15 min capacitation, an increase in F-actin was observed, which was inhibited by MK571. This effect was reverted by the addition of ecAMP. Furthermore, ecAMP alone increased F-actin levels while no F-actin was detected with ecAMP in the presence of PKA inhibitors. Our results support the importance of cAMP efflux through MRP4 in sperm capacitation and suggest its involvement in the regulation of actin polymerization and motility.Fil: Chiarante, Nicolás Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Alonso, Carlos A. I.. McGill University; CanadáFil: Plaza, Jessica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal; ArgentinaFil: Lottero Leconte, Raquel María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Arroyo Salvo, Camila Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Yaneff, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Osycka Salut, Claudia Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Miragaya, Marcelo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal; ArgentinaFil: Perez Martinez, Silvina Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentin

Propiedades antitumorales in vitro e in vivo de una ftalocianina de zinc(II) lipofílica para uso en terapia fotodinámica

Con el propósito de investigar la potencia fototóxica de Pcs lipofílicas, decidimos evaluar la eficacia de la ftalocianina 9 (Pc9) en una línea de células de adenocarcinoma orofaríngeo. Cuando se determinó la potencia de Pc9 disuelta en DMSO-agua se obtuvo un valor de IC50 de 120 nM, sin presentar toxicidad en la oscuridad. Sobre la base de este resultado, evaluamos luego si su capacidad fototóxica podía ser mejorada al ser incorporada en algún tipo de vehículo o carrier. Demostramos que Pc9 vehiculizada, ya sea en liposomas o micelas, induce la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS) intracelulares y se localiza principalmente en lisosomas. Asimismo, mientras que algunos de estos vehículos resultaron tóxicos per se, otros permitieron reducir el valor de IC50, obteniendo la máxima potencia (IC50 = 10 nM) cuando Pc9 fue incorporada en las micelas de poloxamina denominadas T1107 y T1307. La mayor fotoestabilidad de Pc9 vehiculizada en T1107 con respecto a T1307 nos llevó a seleccionar la formulación Pc9-T1107 como la más potente y promisoria para continuar nuestros estudios. Teniendo en cuenta la importancia epidemiológica tanto a nivel mundial como nacional del carcinoma colorrectal (CCR), decidimos en una etapa posterior evaluar la eficacia de la TFD con Pc9-T1107 en líneas humanas y murinas de CCR. Puesto que en las distintas líneas ensayadas se obtuvieron valores similares de IC50 en cultivos bidimensionales (aproximadamente 10 nM), seleccionamos la línea celular murina CT26 como modelo de CCR para investigar el mecanismo de acción antitumoral de Pc9. El motivo de esta decisión obedeció no solo a las capacidades adquiridas en el laboratorio para generar modelos celulares más complejos, como esferoides o cultivos 3D, sino también a la posibilidad de estudiar modelos in vivo de esta patología originados a partir de esta línea celular. El análisis de los eventos moleculares involucrados en el proceso de muerte desencadenado en cultivos 2D por Pc9-T1107 reveló que la generación de ROS en lisosomas y retículo endoplásmico (RE), las principales organelas donde se localizó Pc9 intracelularmente, promovió la activación de una serie de blancos moleculares. La permeabilización de la membrana lisosomal, inducida por las ROS, produjo la liberación de una serie de proteasas al citosol, entre ellas Catepsina D, que contribuyó al clivaje de la proteína pro-apoptótica Bid y la activación de la procaspasa iniciadora 8. La fotoactivación de Pc9 en el RE activó una respuesta denominada UPR (del inglés unfolded protein response), indicio de estrés del RE. La UPR se caracterizó por un aumento en los niveles de expresión de ciertas chaperonas (GRP78/BIP, Calnexina, Hsp90 y Hsp110) que tienden a mantener la homeostasis celular. Además, se describió un incremento en los niveles de calcio intracelular que desencadenó la activación de calpaínas. Estas proteasas, a su vez, clivaron la procaspasa 12, una enzima que contribuye a la activación de una respuesta apoptótica. Asimismo, la participación de la vía de apoptosis mitocondrial fue evidenciada por la reducción en el potencial de membrana de esta organela, la disminución en los niveles de expresión de 168 proteínas anti-apoptóticas de la familia Bcl-2 y la activación de procaspasa 9. La consiguiente activación de procaspasa 3 provocó el clivaje de PARP-1 y el desenlace apoptótico con daño a nivel nuclear. En paralelo, la TFD promovió alteraciones del ciclo celular, mediante arresto en la fase G2/M y prolongación de la fase S, así como la activación de una respuesta macroautofágica tendiente a contrarrestar el efecto citotóxico de Pc9- T1107. Es sabido que la eficacia de una terapia antitumoral en cultivos bidimensionales no implica necesariamente su efectividad en la clínica. Existen numerosos aspectos de un cultivo que resultan simplificaciones con respecto al contexto en un paciente. En consecuencia, resulta indispensable evaluar las terapias en fase preclínica en modelos celulares y animales más complejos que los cultivos 2D. Teniendo en cuenta estas consideraciones, demostramos que la TFD con Pc9-T1107 fue efectiva también en un cultivo tridimensional de células de carcinoma de colon CT26. El valor de IC50 obtenido (370 nM) fue considerablemente mayor al valor previamente descripto en cultivos 2D (10 nM), indicando que en modelos más complejos se requieren mayores cantidades de FS para alcanzar el mismo efecto fototóxico. Demostramos también la inducción de un mecanismo de muerte celular apoptótico en los cultivos de esferoides de células CT26. Finalmente, decidimos evaluar la terapia en un modelo aún más complejo, como es el modelo in vivo. En el trabajo con animales se añaden las complicaciones resultantes de la posible degradación de la formulación administrada por opsonización u otros procesos, la participación del sistema inmune, la biodistribución del FS, etc. Demostramos que la TFD con Pc9-T1107 en ratones Balb/c desafiados con células CT26 produjo un enlentecimiento significativo en la progresión del crecimiento tumoral, un incremento de áreas histológicamente necróticas en el tumor y un aumento en la sobrevida de los animales tratados. El tratamiento no generó toxicidad sistémica, ni en tejidos fisiológicamente relevantes, ni particularmente a nivel hepático. Además, se demostró que, al igual que en cultivos 2D y 3D, se desencadenó un mecanismo apoptótico de muerte celular. En su conjunto, los resultados obtenidos demostraron que la TFD con Pc9-T1107 resultó un tratamiento eficaz y potente para el tratamiento del CCR tanto en modelos in vitro (bi y tridimensionales) como in vivo (ratones Balb/c). La caracterización realizada del mecanismo de muerte celular facilitará en un futuro la evaluación de terapias combinadas con otras alternativas que posibiliten potenciar la eficacia terapéutica de Pc9-T1107, entre las cuales podríamos mencionar el empleo de inhibidores de autofagia - que participa como un mecanismo de sobrevida -, el uso de moléculas que promuevan el estrés del RE, o el empleo de FSs que inicien el daño oxidativo en otra organela, como por ejemplo FSs de localización mitocondrial. 169 En conclusión, nuestros estudios nos permiten postular a la formulación Pc9-T1107 como un agente de potencial interés terapéutico que podría, en un futuro cercano, ser utilizado en ensayos clínicos dirigidos a combatir, de manera más eficiente, una de las enfermedades malignas gastrointestinales más usuales, como es el carcinoma colorrectal.Fil: Chiarante, Nicolás Agustín. 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; Argentin

Phototoxic action of a zinc(II) phthalocyanine encapsulated into poloxamine polymeric micelles in 2D and 3D colon carcinoma cell cultures

Photodynamic therapy is emerging as a hopeful method for the treatment of oncological diseases. In the search of novel therapeutic strategies for colorectal cancer, in this work we reported the photocytotoxic activity of a lipophilic zinc(II) phthalocyanine on a murine colon adenocarcinoma cell line (CT26 cells). The 2,9(10),16(17),23(24) tetrakis[(2-dimethylamino)ethylsulfanyl]phthalocyaninatozinc(II), named Pc9, was encapsulated into Tetronic® 1107 polymeric poloxamine micelles (T1107) and assayed in 2D and 3D cell cultures. We showed that the formulation Pc9-T1107 was efficient to reduce cell viability after photodynamic treatment both in 2D cultures (IC50 10 ± 2 nM) as well as in CT26 spheroids (IC50 370 ± 11 nM). Cellular uptake of Pc9-T1107 was a time- and concentration-dependent process, being the phthalocyanine formulation mainly incorporated into lysosomal vesicles and endoplasmic reticulum cisterns, but not in mitochondria. Pc9-T1107 also induced the formation of reactive oxygen species immediately after cell irradiation. We also found that the phototoxic action of Pc9-T1107 was partially reversed in the presence of antioxidants, such as TROLOX and N-acetyl-cysteine. In addition, we showed that Pc9-T1107 treatment triggered an apoptotic cell death, as suggested by the detection of pyknotic nuclei, the reduction in the expression levels of procaspase-3 and the increase in caspase-3 enzymatic activity.Fil: Chiarante, Nicolás Agustín. 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: Garcia Vior, María Cecilia. 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: Awruch, Josefina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaFil: Marino, Veronica Julieta. 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: Roguin, Leonor Patricia. 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; Argentin

Photophysics and photobiology of novel liposomal formulations of 2,9(10), 16(17),23(24)-tetrakis[(2-dimethylamino)ethylsulfanyl]phthalocyaninatozinc(II)

Six novel liposomal formulations of 2,9(10),16(17),23(24)-tetrakis[(2-dimethylamino)ethylsulfanyl]phthalocyaninatozinc(II) (Pc9) were investigated to establish how the environments affect their photophysical and photobiological properties. The incorporation efficiency and solubility during a time period were evaluated. All Pc9-liposomal formulations were efficient singlet oxygen quantum yield generators. The photobiological potentials were evaluated on human nasopharynx KB carcinoma cells. None of the formulations studied showed cytotoxic effects in the absence of light, whereas all of them showed good performance after irradiation. The 50% inhibition of cell proliferation (IC50) was in the range of 0.21–0.47 μM for Pc9-loaded liposome formulations. A lysosomal localization was found for S-PEG as well as for S.Fil: López Zeballos, Noelia del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Quimica Fisica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Marino, Veronica Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Garcia Vior, María Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Chiarante, Nicolás Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Roguin, Leonor Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Awruch, Josefina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Dicelio, Lelia Elina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Quimica Fisica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Evaluation of α5β1 integrin as a candidate marker for fertility in bull sperm samples

With the progressive increase in the use of reproductive biotechnologies in the cattle industry, like artificial insemination and in vitro embryo production, the accurate determination of fertilizing competence of cryopreserved sperm samples is an essential issue. The routine methodology to assess bull sperm quality relies primarily on count, viability and motility of spermatozoa. However, these parameters do not tightly predict the reproductive success of samples. Therefore, identification of complementary markers of sperm functionality to strengthen the predictability of traditional spermogram is desirable to improve livestock reproduction practices. Previous results from our laboratory indicated that α5β1 integrin plays a key role in bovine sperm function and mediates their interaction with the female reproductive tract. Thus, this study aimed to investigate whether the localization of α5β1 held a correlation with fertilizing ability of bovine cryopreserved semen samples. Firstly, we assessed the quality of samples from six different bulls (A-F). We determined motility and viability of sperm samples after thawing and selection. Additionally, we measured the capacitation state of the samples by chlortetracycline (CTC) assay in the presence or absence of heparin, as an indicator of their responsiveness to a capacitating stimulus. Based on these assays, samples were classified being A the bull with the lowest quality and F the bull with the highest quality. Then, we studied the presence and localization of α5β1 integrin. This protein showed a distribution pattern in the acrosomal (A), post-acrosomal (P) and acrosomal + post-acrosomal (A + P) regions with different localization percentages among the studied samples. Next, we determined the fertilizing ability of the samples in in vitro fertilization (IVF) assays and performed correlation analyses between IVF outcome and the routine spermogram parameters or α5β1 integrin localization patterns. When the percentage of cells showing α5β1 integrin was compared to fertilization rate, no correlation was observed. However, the presence of α5β1 integrin in P and A + P regions (PA pattern), positively correlated with IVF rate (p < 0.05). These results suggest that while routine semen analyses failed to predict sperm reproductive competence, integrin localization in post-acrosomal region (PA pattern) showed a positive correlation with IVF outcome, thus posing an attractive marker to predict more accurately the reproductive performance of an individual.Fil: Castellano, Luciana Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Arroyo Salvo, Camila Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Chiarante, Nicolás Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Alonso, Carlos Agustín Isidro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Lottero Leconte, Raquel María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Vernaz, Zoilo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Navarro, Micaela. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Mutto, Adrián Angel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Osycka Salut, Claudia Elena. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Ribeiro, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Perez Martinez, Silvina Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentin

Fibronectin induces capacitation-associated events through the endocannabinoid system in bull sperm

Mammalian ejaculated spermatozoa must undergo a series of changes in the female reproductive tract, collectively called capacitation, in order to fertilize the oocyte. We reported that fibronectin (Fn), a glycoprotein from the extracellular matrix, and anandamide (AEA), one of the major members of the endocannabinoid family, are present in the bovine oviductal fluid and regulate bull sperm function. Also, AEA induces bovine sperm capacitation, through CB1 and TRPV1 receptors. In this work, we investigated if Fn induces bovine sperm capacitation thought the activation of the endocannabinoid system in this process. We incubated sperm with Fn (100 μg/ml) and/or capsazepine, a TRPV1 antagonist (0.1 μM) and some events related to sperm capacitation such as LPC-induced acrosome reaction, sperm-release from the oviduct, induction of PKA phosphorylated substrates (pPKAs) and protein tyrosine phosphorylation (pY) and nitric oxide (NO) production were assessed. Also, we studied the activity of fatty acid amide hydrolase (FAAH), the enzyme that degrades AEA. We found that Fn, via α5β1 integrin, induced capacitation-associated events. Also, Fn stimulated signaling pathways associated to capacitation as cAMP/PKA and NO/NO synthase. Moreover, Fn decreased the FAAH activity and this correlated with sperm capacitation. Capsazepine reversed fibronectin-induced capacitation, and pPKAs and NO levels. The incubation of spermatozoa with R-methanandamide (1.4 nM), a stable analogue of AEA, increased cAMP and pPKAs levels. The presence of H89 (50 μM) or KT5720 (100 nM) (PKA inhibitors) prevented AEA-induced capacitation. In addition, R-methanandamide and capsaicin (0.01 μM), a TRPV1 agonist, increased NO production via the PKA pathway. These results indicate that Fn, through α5β1, supports capacitation in bovine spermatozoa. This effect is dependent on the activation of TRPV1 through cAMP/PKA and NO signaling pathways. We propose that Fn could be considered as a new agent that promotes sperm capacitation in bull sperm. Our findings contribute to better understand the significance of Fn signaling in the capacitating events that lead to successful fertilization and embryo development in mammals including humans.Fil: Osycka Salut, Claudia Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Martínez León, Eduardo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; ArgentinaFil: Gervasi, M.G.. University of Massachussets; Estados UnidosFil: Castellano, Luciana Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Chiarante, Nicolás Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Franchi, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Ribeiro, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Díaz, E.S.. Universidad de Antofagasta; ChileFil: Perez Martinez, Silvina Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; Argentin