Phase 1 repolarization rate defines Ca2+ dynamics and contractility on intact mouse hearts.

In the heart, Ca2+ influx through L-type Ca2+ channels triggers Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum. In most mammals, this influx occurs during the ventricular action potential (AP) plateau phase 2. However, in murine models, the influx through L-type Ca2+ channels happens in early repolarizing phase 1. The aim of this work is to assess if changes in the open probability of 4-aminopyridine (4-AP)-sensitive Kv channels defining the outward K+ current during phase 1 can modulate Ca2+ currents, Ca2+ transients, and systolic pressure during the cardiac cycle in intact perfused beating hearts. Pulsed local-field fluorescence microscopy and loose-patch photolysis were used to test the hypothesis that a decrease in a transient K+ current (Ito) will enhance Ca2+ influx and promote a larger Ca2+ transient. Simultaneous recordings of Ca2+ transients and APs by pulsed local-field fluorescence microscopy and loose-patch photolysis showed that a reduction in the phase 1 repolarization rate increases the amplitude of Ca2+ transients due to an increase in Ca2+ influx through L-type Ca2+ channels. Moreover, 4-AP induced an increase in the time required for AP to reach 30% repolarization, and the amplitude of Ca2+ transients was larger in epicardium than endocardium. On the other hand, the activation of Ito with NS5806 resulted in a reduction of Ca2+ current amplitude that led to a reduction of the amplitude of Ca2+ transients. Finally, the 4-AP effect on AP phase 1 was significantly smaller when the L-type Ca2+ current was partially blocked with nifedipine, indicating that the phase 1 rate of repolarization is defined by the competition between an outward K+ current and an inward Ca2+ current

Effects of fructose-induced metabolic syndrome on rat skeletal cells and tissue, and their responses to metformin treatment

Aims: Deleterious effects of metabolic syndrome (MS) on bone are still controversial. In this study we evaluated the effects of a fructose-induced MS, and/or an oral treatment with metformin on the osteogenic potential of bone marrow mesenchymal stromal cells (MSC), as well as on bone formation and architecture. Methods: 32 male 8 week-old Wistar rats were assigned to four groups: control (C), control plus oral metformin (CM), rats receiving 10% fructose in drinking water (FRD), and FRD plus metformin (FRDM). Samples were collected to measure blood parameters, and to perform pQCT analysis and static and dynamic histomorphometry. MSC were isolated to determine their osteogenic potential. Results: Metformin improved blood parameters in FRDM rats. pQCTand static and dynamic histomorphometry showed no significant differences in trabecular and cortical bone parameters among groups. FRD reduced TRAP expression and osteocyte density in trabecular bone and metformin only normalized osteocyte density. FRD decreased the osteogenic potential of MSC and metformin administration could revert some of these parameters. Conclusions: FRD-induced MS shows reduction in MSC osteogenic potential, in osteocyte density and in TRAP activity. Oral metformin treatment was able to prevent trabecular osteocyte loss and the reduction in extracellular mineralization induced by FRD-induced MS.Laboratorio de Investigación en Osteopatías y Metabolismo Minera

In vivo effects of Metformin on the alterations of bone micro-architecture associated with fructose-induced Metabolic Syndrome in rats

El Síndrome Metabólico (SM) se ha asociado recientemente con una disminución en la densidad mineral ósea, y con un aumento en la incidencia de fracturas osteoporóticas. Recientemente encontramos que la Metformina por vía oral en ratas, promueve la diferenciación osteogénica de células progenitoras de médula ósea e incrementa la reparación de lesiones óseas. En este trabajo evaluamos los efectos del SM inducido por Fructosa sobre la microarquitectura ósea en ratas, y la modulación de estos efectos por Metformina administrada en forma oral. Utilizamos ratas Sprague Dawley macho jóvenes: C (control sin tratamiento), C+M (100mg/kg/día Metformina en el agua de bebida), F (10 % Fructosa en el agua de bebida) y F+M (Fructosa+Metformina en el agua de bebida). Los tratamientos se continuaron por 3 semanas luego de lo cual se tomaron muestras de sangre, previas al sacrificio de los animales. Se disecaron los fémures para evaluación histomorfométrica de la microarquitectura metafisaria por tinción con Hematoxilina-Eosina (H-E). Se observó un incremento en la glucemia y trigliceridemia en el grupo F versus el C, compatible con el desarrollo de SM. El análisis de las metáfisis femorales mostró un aumento en la densidad osteocítica trabecular para el grupo C+M (118 % del control, p<0,05). El tratamiento con Fructosa sola disminuyó la densidad osteocítica (79 % del control, p<0,05), mientras que el co-tratamiento Fructosa+Metformina (grupo F+M) revirtió parcialmente este descenso (88 % del control). Similarmente, el porcentaje de hueso trabecular en la metáfisis femoral aumentó luego del tratamiento sólo con Metformina (129 % respecto del control), se redujo en las ratas tratadas con Fructosa (89 % respecto del control), y fue intermedia en el grupo F+M (94 % respecto del control). Estos resultados muestran que el SM inducido por Fructosa en ratas altera la microarquitectura metafisaria femoral; y que estos efectos deletéreos pueden ser parcialmente prevenidos por un tratamiento oral con Metformina.Fil: Felice, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani"; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigación en Osteospatías y Metabolismo Mineral; ArgentinaFil: Cortizo, Ana María. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigación en Osteospatías y Metabolismo Mineral; ArgentinaFil: Sedlinsky, Claudia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigación en Osteospatías y Metabolismo Mineral; ArgentinaFil: Schurman, León. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigación en Osteospatías y Metabolismo Mineral; ArgentinaFil: McCarthy, Antonio Desmond. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Investigación en Osteospatías y Metabolismo Mineral; Argentin

Opposing effects of bisphosphonates and advanced glycation end-products on osteoblastic cells

Patients with long-standing Diabetes mellitus can develop osteopenia and osteoporosis. We have previously shown that advanced glycation endproducts reduce the bone-forming activity of osteoblasts. Bisphosphonates are used for the treatment of various bone disorders, since they reduce osteoclastic function and survival, and stimulate osteoblastic bone-forming capacity. In this work we have investigated whether bisphosphonates are able to revert advanced glycation endproducts-induced deleterious effects in osteoblasts. MC3T3E1 and UMR106 osteoblastic cells were incubated with control or advanced glycation endproducts-modified bovine serum albumin, in the presence or absence of different doses of the bisphosphonates Alendronate, Pamidronate or Zoledronate. After 24–72 h of culture, we evaluated their effects on cell proliferation and apoptosis, type-1 collagen production, alkaline and neutral phosphatase activity, and intracellular reactive oxygen species production. Advanced glycation endproducts significantly decreased osteoblast proliferation, alkaline phosphatase activity and type 1 collagen production, while increasing osteoblastic apoptosis and reactive oxygen species production. These effects were completely reverted by low doses (10−8 M) of bisphosphonates. High doses of bisphosphonates (10−4–10−5 M) were toxic for osteoblasts. Nifedipine (L-type calcium channel blocker) did not affect the advanced glycation endproducts-induced decrease in osteoblastic proliferation, although it blocked the reversion of this effect by 10−8 M Alendronate. Both advanced glycation endproducts and Alendronate inhibited the activity of intracellular neutral phosphatases. In conclusion, we show that bisphosphonates revert the deleterious actions of advanced glycation endproducts on osteoblastic cells, and that these effects of bisphosphonates depend on: (a) Ca2+ influx through L-type voltage-sensitive channels, and (b) blockage of advanced glycation endproducts-induced reactive oxygen species generation

Opposing effects of bisphosphonates and advanced glycation end-products on osteoblastic cells

Patients with long-standing Diabetes mellitus can develop osteopenia and osteoporosis. We have previously shown that advanced glycation endproducts reduce the bone-forming activity of osteoblasts. Bisphosphonates are used for the treatment of various bone disorders, since they reduce osteoclastic function and survival, and stimulate osteoblastic bone-forming capacity. In this work we have investigated whether bisphosphonates are able to revert advanced glycation endproducts-induced deleterious effects in osteoblasts. MC3T3E1 and UMR106 osteoblastic cells were incubated with control or advanced glycation endproducts-modified bovine serum albumin, in the presence or absence of different doses of the bisphosphonates Alendronate, Pamidronate or Zoledronate. After 24–72 h of culture, we evaluated their effects on cell proliferation and apoptosis, type-1 collagen production, alkaline and neutral phosphatase activity, and intracellular reactive oxygen species production. Advanced glycation endproducts significantly decreased osteoblast proliferation, alkaline phosphatase activity and type 1 collagen production, while increasing osteoblastic apoptosis and reactive oxygen species production. These effects were completely reverted by low doses (10−8 M) of bisphosphonates. High doses of bisphosphonates (10−4–10−5 M) were toxic for osteoblasts. Nifedipine (L-type calcium channel blocker) did not affect the advanced glycation endproducts-induced decrease in osteoblastic proliferation, although it blocked the reversion of this effect by 10−8 M Alendronate. Both advanced glycation endproducts and Alendronate inhibited the activity of intracellular neutral phosphatases. In conclusion, we show that bisphosphonates revert the deleterious actions of advanced glycation endproducts on osteoblastic cells, and that these effects of bisphosphonates depend on: (a) Ca2+ influx through L-type voltage-sensitive channels, and (b) blockage of advanced glycation endproducts-induced reactive oxygen species generation.Facultad de Ciencias Exacta

Problemáticas en la enseñanza de Anatomía e Histología en torno a la discriminación y jerarquización de escalas : Experiencia en la Facultad de Ciencias Exactas, UNLP

El objetivo del presente trabajo es compartir una discusión interna del plantel docente de Anatomía e Histología (AeH) acerca de la oportunidad de mantener incluidos o excluir temas de la escala subcelular/molecular. Para su selección se tuvieron en cuenta aspectos relacionados con la formación previa de los estudiantes, la interacción con docentes de otras asignaturas y la percepción sobre el alcance de un aprendizaje significativo de estos temas. Existía un consenso en que algunos de estos temas presentaban un nivel de complejidad tal que no eran aprendidos en AeH a pesar del tiempo y recursos dedicados. Se decidió entonces retirar del temario una serie de contenidos que requerían una formación previa mayor que la que poseían los estudiantes al momento de cursar AeH y cuya mayoría pertenecen al temario de asignaturas posteriores. Con estos cambios se continúa el trabajo de adaptar el curso de AeH a las profesiones y en forma integrada con las otras asignaturas.Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educació

Diseño e implementación de una estrategia para abordar la problemática derivada del estudio morfológico a distintas escalas : Experiencia en la cátedra de anatomía e histología de la Facultad de Ciencias Exactas

Anatomía e Histología (AeH) es una asignatura en la que se estudia la morfología del cuerpo humano a distintos niveles de escala. AeH se brinda en la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP para carreras relacionadas con la salud, por lo que su aprendizaje significativo es fundamental para el abordaje de materias subsiguientes. El formato actual está enfocado en la relación estructura-función y la mayoría de las unidades temáticas corresponden a sistemas o aparatos. Cada sistema o aparato se estudia desde los puntos de vista macroscópico (regiones, órganos), microscópico (tejidos, células) y ultraestructural (organoides, moléculas). La posibilidad de tratar estos aspectos en una misma clase supone la ocasión para una integración entre los conceptos de cada escala ya que unos son consecuencia de los otros. A partir de distintas experiencias (clases, encuestas, evaluaciones parciales) hemos evidenciado que este supuesto no se verifica naturalmente, sino que en muchas ocasiones, se generan desconexiones entre los conceptos de las distintas escalas. Los principales problemas fueron detectados en las relaciones entre las escalas ultraestructural y microscópica, mientras que las relaciones entre lo microscópico y lo macroscópico fueron generalmente menos problemáticas (Ibáñez Shimabukuro, Felice, & Speroni, 2015). Consideramos que este inconveniente atenta contra la integración de contenidos y contra el aprendizaje de conceptos fundamentales de la AeH que concebimos, y consecuentemente contra los cimientos en los cuales se basarán las materias relacionadas de los siguientes semestres. En este sentido, se ha detectado que estudiantes que cursan los últimos años arrastran este problema, de manera que intentar subsanar esta falencia en una materia que promedia la carrera redundaría en una ventaja que trasciende al rendimiento en AeH.Eje 1: La enseñanza universitaria en el contexto actual: transformaciones y propuestas. Reflexiones y experiencias en la enseñanza de las Ciencias Exactas.Secretaría de Asuntos Académico

Effects of fructose-induced metabolic syndrome on rat skeletal cells and tissue, and their responses to metformin treatment

Aims: Deleterious effects of metabolic syndrome (MS) on bone are still controversial. In this study we evaluated the effects of a fructose-induced MS, and/or an oral treatment with metformin on the osteogenic potential of bone marrow mesenchymal stromal cells (MSC), as well as on bone formation and architecture. Methods: 32 male 8 week-old Wistar rats were assigned to four groups: control (C), control plus oral metformin (CM), rats receiving 10% fructose in drinking water (FRD), and FRD plus metformin (FRDM). Samples were collected to measure blood parameters, and to perform pQCT analysis and static and dynamic histomorphometry. MSC were isolated to determine their osteogenic potential. Results: Metformin improved blood parameters in FRDM rats. pQCTand static and dynamic histomorphometry showed no significant differences in trabecular and cortical bone parameters among groups. FRD reduced TRAP expression and osteocyte density in trabecular bone and metformin only normalized osteocyte density. FRD decreased the osteogenic potential of MSC and metformin administration could revert some of these parameters. Conclusions: FRD-induced MS shows reduction in MSC osteogenic potential, in osteocyte density and in TRAP activity. Oral metformin treatment was able to prevent trabecular osteocyte loss and the reduction in extracellular mineralization induced by FRD-induced MS