Bisphenol A Regulates Sodium Ramp Currents in Mouse Dorsal Root Ganglion Neurons and Increases Nociception

17β-Estradiol mediates the sensitivity to pain and is involved in sex differences in nociception. The widespread environmental disrupting chemical bisphenol A (BPA) has estrogenic activity, but its implications in pain are mostly unknown. Here we show that treatment of male mice with BPA (50 µg/kg/day) during 8 days, decreases the latency to pain behavior in response to heat, suggesting increased pain sensitivity. We demonstrate that incubation of dissociated dorsal root ganglia (DRG) nociceptors with 1 nM BPA increases the frequency of action potential firing. SCN9A encodes the voltage-gated sodium channel Nav1.7, which is present in DRG nociceptors and is essential in pain signaling. Nav1.7 and other voltage-gated sodium channels in mouse DRG are considered threshold channels because they produce ramp currents, amplifying small depolarizations and enhancing electrical activity. BPA increased Nav-mediated ramp currents elicited with slow depolarizations. Experiments using pharmacological tools as well as DRG from ERβ−/− mice indicate that this BPA effect involves ERα and phosphoinositide 3-kinase. The mRNA expression and biophysical properties other than ramp currents of Nav channels, were unchanged by BPA. Our data suggest that BPA at environmentally relevant doses affects the ability to detect noxious stimuli and therefore should be considered when studying the etiology of pain conditions.The authors’ laboratories are funded by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, Agencia Estatal de Investigación (AEI) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), BFU2017-86579-R (A.N.) and Generalitat Valenciana, PROMETEOII/2015/016 (A.N.). CIBERDEM is an initiative of the Instituto de Salud Carlos III. J.-A. G. was supported by a fellowship from the A. Welch Foundation (Grant E-0004)

Efectos del disruptor endocrino Bisfenol A en neuronas nociceptoras de ratón: de la bases iónicas a los mecanismos moleculares

Los seres humanos están continuamente expuestos a disruptores endocrinos como el bisfenol A (BPA). El BPA es un componente de los plásticos de policarbonato y resinas epoxi. Se encuentra en muchos productos de uso cotidiano, como envases de comida o el papel térmico de los tickets de la compra. El BPA tiene actividad estrogénica y puede afectar a diversos sistemas del organismo. Se sabe que el 17-β-estradiol aumenta la nocicepción a través de la modulación de diferentes canales iónicos y receptores. Sin embargo, no se conoce el papel del BPA en los mecanismos de nocicepción. En este trabajo, se realizó un estudio para examinar los efectos de una dosis ambientalmente relevante de BPA (1 nM) en la función y expresión de los canales de sodio dependientes de voltaje (Nav) de las neuronas del ganglio de la raíz dorsal (DRG) y determinar el mecanismo de acción del BPA a través de los receptores de estrógenos (ER). Para ello, se llevaron a cabo experimentos electrofisiológicos para analizar los parámetros biofísicos de los canales NaV. Las neuronas tratadas con BPA mostraron un aumento de la corriente de rampa de los canales Nav1.7y de la frecuencia de disparo de potenciales de acción. También se realizó un ensayo de expresión en el que se vio que el BPA no modificaba la expresión de los canales de Nav de las neuronas de los DRGs. Por otra parte, se realizó un experimento de comportamiento para evaluar las respuestas al dolor térmico. Los ratones tratados con inyecciones subdérmicas de BPA (50 μg/kg/día) mostraban un tiempo de respuesta al estímulo menor que los ratones control. Para determinar el mecanismo a través del cual el BPA modificaba las propiedades biofísicas del canal Nav1.7, se utilizaron agonistas y antagonistas de los receptores de estrógenos ERα y ERβ, así como ratones knockout para ERβ. Las neuronas fueron incubadas durante 24 h con 1 mM PPT (agonista de ERα), que ejercía el mismo efecto que el BPA sobre la corriente de rampa. Por otra parte, la acción del BPA fue bloqueada con 100 nM MPP (antagonista de ERα). Además, se observó que la potenciación de la corriente de rampa producida por el BPA se veía disminuida al usar 100 nM wortmanina (inhibidor de PI3K). En conclusión, este estudio sugiere que el BPA altera la corriente de rampa del canal NaV1.7 y aumenta la excitabilidad en neuronas de los DRGs a través de la vía de ERα y PI3K

El método socrático en la enseñanza de Fisiología a estudiantes de diferentes grados universitarios

Las necesidades educativas actuales han cambiado debido a la creciente complejidad de los contenidos y el acceso a la tecnología. La educación superior debería reflejar este cambio, olvidando los procesos de memorización y enseñando la capacidad para desarrollar un pensamiento crítico. Esto se puede trabajar en el aula con el método socrático. Acciones previas de nuestro grupo revelaron, mediante un cuestionario de autoevaluación, la satisfacción con esta metodología de una población de 89 estudiantes de primer año, sin conocimientos previos de la materia, en las prácticas de Fisiología, del área de Ciencias Sociales y Jurídicas. Pese a los buenos resultados de la metodología, en las aulas universitarias se utiliza principalmente la clase teórica magistral. En esta segunda fase, se utilizó el método socrático en una población de 58 estudiantes de tercer año, con amplios conocimientos de Fisiología, en las clases teóricas de Fisiología, del área de Ciencias y se evaluaron sus respuestas con el mismo cuestionario. En ambos grupos se observó que el alumnado se sentía cómodo con la metodología docente, que la preferían sobre las clases magistrales y que facilitaba la asimilación de conceptos y aprendizaje. No hubo diferencias estadísticamente significativas en ninguna de las respuestas de las diferentes poblaciones

Physiology of pancreatic β-cells: Ion channels and molecular mechanisms implicated in stimulus-secretion coupling

The human and mouse islet of Langerhans is an endocrine organ composed of five different cells types; insulin-secreting β-cells, glucagon-producing α-cells, somatostatin-producing δ-cells, pancreatic polypeptide-secreting PP cells and ɛ-cells that secretes ghrelin. The most important cells are the pancreatic β-cells that comprise around 45–50% of human islets and 75–80% in the mouse. Pancreatic β-cells secrete insulin at high glucose concentration, thereby finely regulating glycaemia by the hypoglycaemic effects of this hormone. Different ion channels are implicated in the stimulus-secretion coupling of insulin. An increase in the intracellular ATP concentration leads to closure KATP channels, depolarizing the cell and opening voltage-gated calcium channels. The increase of intracellular calcium concentration induced by calcium entry through voltage-gated calcium channels promotes insulin secretion. Here, we briefly describe the diversity of ion channels present in pancreatic β-cells and the different mechanisms that are responsible to induce insulin secretion in human and mouse cells. Moreover, we described the pathophysiology due to alterations in the physiology of the main ion channels present in pancreatic β-cell and its implication to predispose metabolic disorders as type 2 diabetes mellitus

Candida bloodstream infections in intensive care units: analysis of the extended prevalence of infection in intensive care unit study

To provide a global, up-to-date picture of the prevalence, treatment, and outcomes of Candida bloodstream infections in intensive care unit patients and compare Candida with bacterial bloodstream infection. DESIGN: A retrospective analysis of the Extended Prevalence of Infection in the ICU Study (EPIC II). Demographic, physiological, infection-related and therapeutic data were collected. Patients were grouped as having Candida, Gram-positive, Gram-negative, and combined Candida/bacterial bloodstream infection. Outcome data were assessed at intensive care unit and hospital discharge. SETTING: EPIC II included 1265 intensive care units in 76 countries. PATIENTS: Patients in participating intensive care units on study day. INTERVENTIONS: None. MEASUREMENT AND MAIN RESULTS: Of the 14,414 patients in EPIC II, 99 patients had Candida bloodstream infections for a prevalence of 6.9 per 1000 patients. Sixty-one patients had candidemia alone and 38 patients had combined bloodstream infections. Candida albicans (n = 70) was the predominant species. Primary therapy included monotherapy with fluconazole (n = 39), caspofungin (n = 16), and a polyene-based product (n = 12). Combination therapy was infrequently used (n = 10). Compared with patients with Gram-positive (n = 420) and Gram-negative (n = 264) bloodstream infections, patients with candidemia were more likely to have solid tumors (p < .05) and appeared to have been in an intensive care unit longer (14 days [range, 5-25 days], 8 days [range, 3-20 days], and 10 days [range, 2-23 days], respectively), but this difference was not statistically significant. Severity of illness and organ dysfunction scores were similar between groups. Patients with Candida bloodstream infections, compared with patients with Gram-positive and Gram-negative bloodstream infections, had the greatest crude intensive care unit mortality rates (42.6%, 25.3%, and 29.1%, respectively) and longer intensive care unit lengths of stay (median [interquartile range]) (33 days [18-44], 20 days [9-43], and 21 days [8-46], respectively); however, these differences were not statistically significant. CONCLUSION: Candidemia remains a significant problem in intensive care units patients. In the EPIC II population, Candida albicans was the most common organism and fluconazole remained the predominant antifungal agent used. Candida bloodstream infections are associated with high intensive care unit and hospital mortality rates and resource use