Transdifferentiation of endothelial cells to smooth muscle cells play an important role in vascular remodelling

Pulmonary artery remodelling it is a major feature of pulmonary hypertension (PH). It is characterised by cellular and structural changes of the pulmonary arteries causing higher pulmonar vascular resistance and right ventricular failure. Abnormal deposition of smooth muscle-like (SM-like) cells in normally non-muscular, small diameter vessels and a deregulated control of endothelial cells are considered pathological features of PH. The origin of the SM-like cells and the mechanisms underlying the development and progression of this remodelling process are not understood. Endothelial cells within the intima may migrate from their organised layer of cells and transition to mesenchymal or SM-like phenotype in a process called endothelial-mesenchymal transition (EnMT). Traditionally, Waddington's epigenetic landscape illustrates that fates of somatic cells are progressively determined to compulsorily follow a downhill differentiation pathway. EnMT induces the transformation of cells with stem cell traits, therefore contrasting Waddington's theory and confirming that cell fate seems to be far more flexible than previously thought. The prospect of therapeutic inhibition of EnMT to delay or prevent PH may represent a promising new treatment modality

New Cases and Mutations in SEC23B Gene Causing Congenital Dyserythropoietic Anemia Type II

Hereditary anemias; Ineffective erythropoiesis; Rare blood diseaseAnèmies hereditàries; Eritropoesi ineficaç; Malaltia rara de la sangAnemias hereditarias; Eritropoyesis ineficaz; Enfermedad rara de la sangreCongenital dyserythropoietic anemia type II (CDA II) is an inherited autosomal recessive blood disorder which belongs to the wide group of ineffective erythropoiesis conditions. It is characterized by mild to severe normocytic anemia, jaundice, and splenomegaly owing to the hemolytic component. This often leads to liver iron overload and gallstones. CDA II is caused by biallelic mutations in the SEC23B gene. In this study, we report 9 new CDA II cases and identify 16 pathogenic variants, 6 of which are novel. The newly reported variants in SEC23B include three missenses (p.Thr445Arg, p.Tyr579Cys, and p.Arg701His), one frameshift (p.Asp693GlyfsTer2), and two splicing variants (c.1512-2A>G, and the complex intronic variant c.1512-3delinsTT linked to c.1512-16_1512-7delACTCTGGAAT in the same allele). Computational analyses of the missense variants indicated a loss of key residue interactions within the beta sheet and the helical and gelsolin domains, respectively. Analysis of SEC23B protein levels done in patient-derived lymphoblastoid cell lines (LCLs) showed a significant decrease in SEC23B protein expression, in the absence of SEC23A compensation. Reduced SEC23B mRNA expression was only detected in two probands carrying nonsense and frameshift variants; the remaining patients showed either higher gene expression levels or no expression changes at all. The skipping of exons 13 and 14 in the newly reported complex variant c.1512-3delinsTT/c.1512-16_1512-7delACTCTGGAAT results in a shorter protein isoform, as assessed by RT-PCR followed by Sanger sequencing. In this work, we summarize a comprehensive spectrum of SEC23B variants, describe nine new CDA II cases accounting for six previously unreported variants, and discuss innovative therapeutic approaches for CDA II.This work was supported by NEOTEC grant SNEO-20191246 from Spanish CDTI to C.T., RETOS COLABORACION grant RTC2019-007074-1 from: MCIN/AEI/10.13039/501100011033 from Spanish Ministry of Science and Innovation (MICINN) to C.T. and M.S.; ARETHA grant PID2021-122436OB-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 to M.S.; RTI-2018-101735-B-I100 from MCIN/AEI/10.13039/501100011033/ERDF “A way to make Europe” from the Spanish Ministry of Science and Innovation (MICINN) to M.S. M.M.M. is supported by a Marie Curie Fellowship from the European Commission under Horizon 2020 Framework Program Project: 894737. G.H. is supported by funds provided by the APU and ADISCON patient associations. L.R.-C. holds an FI-AGAUR predoctoral fellowship (2020FI-B00038) from Generalitat de Catalunya. X.F.-C. is partially supported by funds provided by the grant RTI-2018-101735-B-I100 from MCIN/AEI/10.13039/501100011033/ERDF “A way to make Europe”. V.V. was supported by funds provided by APU and ADISCON patient associations and UIC postdoctoral scholarship; she is currently supported by funds provided by RETOS COLABORACION grant RTC2019-007074-1 from MCIN/AEI/10.13039/501100011033 from Spanish Ministry of Science and Innovation (MICINN)

Pulmonary Conventional Type 1 Langerin-Expressing Dendritic Cells Play a Role in Impairing Early Protective Immune Response against Cryptococcus neoformans Infection in Mice

Lung dendritic cells (DC) are powerful antigen-presenting cells constituted by various subpopulations that differ in terms of their function and origin and differentially regulate cell-mediated antifungal immunity. The lung is the primary target organ of Cryptococcus neoformans and C. gattii infections, which makes it essential in the establishment of the first line of anti-cryptococcal defense. However, the lung-specific dynamics and function of DC subsets are poorly understood in cryptococcosis. In this study, we provide evidence for the in vivo function of a conventional langerin-expressing DC1 dendritic cell (LangDC1) population during the first week of intratracheal C. neoformans infection in mice. By using conditional depletion of LangDC1 after diphtheria toxin treatment of LangDTREGFP mice, we demonstrate that these animals better control the fungal infection and produce type 1 and 17 cytokines in the context of a type 2 immune response, favoring a predominance of iNOS over arginase-1 expression by pulmonary cells. Our results suggest that LangDC1 cells play a role in impairing immune response for the clearance of C. neoformans in the early stage of pulmonary infection.Fil: Guasconi, Lorena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Beccacece, Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Volpini, Ximena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Burstein, Verónica Liliana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Mena, Cristian Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Silvane, Leonardo Micael. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Almeida, Mariel Abigail. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Musri, Melina Mara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Cervi, Laura Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Chiapello, Laura Silvina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentin

Slug is increased in vascular remodeling and induces a smooth muscle cell proliferative phenotype

Objective Previous studies have confirmed Slug as a key player in regulating phenotypic changes in several cell models, however, its role in smooth muscle cells (SMC) has never been assessed. The purpose of this study was to evaluate the expression of Slug during the phenotypic switch of SMC in vitro and throughout the development of vascular remodeling. Methods and Results Slug expression was decreased during both cell-to-cell contact and TGFβ1 induced SMC differentiation. Tumor necrosis factor-α (TNFα), a known inductor of a proliferative/dedifferentiated SMC phenotype, induces the expression of Slug in SMC. Slug knockdown blocked TNFα-induced SMC phenotypic change and significantly reduced both SMC proliferation and migration, while its overexpression blocked the TGFβ1-induced SMC differentiation and induced proliferation and migration. Genome-wide transcriptomic analysis showed that in SMC, Slug knockdown induced changes mainly in genes related to proliferation and migration, indicating that Slug controls these processes in SMC. Notably, Slug expression was significantly up-regulated in lungs of mice using a model of pulmonary hypertension-related vascular remodeling. Highly remodeled human pulmonary arteries also showed an increase of Slug expression compared to less remodeled arteries. Conclusions Slug emerges as a key transcription factor driving SMC towards a proliferative phenotype. The increased Slug expression observed in vivo in highly remodeled arteries of mice and human suggests a role of Slug in the pathogenesis of pulmonary vascular diseases

MicroRNA Dysregulation in Pulmonary Arteries from COPD: Relationships with Vascular Remodeling

Pulmonary vascular remodeling is an angiogenic-related process involving changes in smooth muscle cell (SMC) homeostasis, which is frequently observed in chronic obstructive pulmonary disease (COPD). MicroRNAs (miRNAs) are small, noncoding RNAs that regulate mRNA expression levels of many genes, leading to the manifestation of cell identity and specific cellular phenotypes. Here, we evaluate the miRNA expression profiles of pulmonary arteries (PAs) of patients with COPD and its relationship with the regulation of SMC phenotypic change. miRNA expression profiles from PAs of 12 patients with COPD, 9 smokers with normal lung function (SK), and 7 nonsmokers (NS) were analyzed using TaqMan Low-Density Arrays. In patients with COPD, expression levels of miR-98, miR-139-5p, miR-146b-5p, and miR-451 were upregulated, as compared with NS. In contrast, miR-197, miR-204, miR-485-3p, and miR-627 were downregulated. miRNA-197 expression correlated with both airflow obstruction and PA intimal enlargement. In an in vitro model of SMC differentiation, miR-197 expression was associated with an SMC contractile phenotype. miR-197 inhibition blocked the acquisition of contractile markers in SMCs and promoted a proliferative/migratory phenotype measured by both cell cycle analysis and wound-healing assay. Using luciferase assays, Western blot, and quantitative PCR, we confirmed that miR-197 targets the transcription factor E2F1. In PAs from patients with COPD, levels of E2F1 were increased as compared with NS. In PAs of patients with COPD, remodeling of the vessel wall is associated with downregulation of miR-197, which regulates SMC phenotype. The effect of miR-197 on PAs might be mediated, at least in part, by the key proproliferative factor, E2F1

Expresión de adiponectina y sus receptores en tejido adiposo. Regulación epigenética en la adipogénesis.

[spa] La adiponectina es una adipocitoquina sintetizada y secretada exclusivamente por el tejido adiposo. Actúa en diversos órganos y tiene propiedades anti-diabéticas y anti-aterogénicas, además de ser una de las hormonas con mayores propiedades sensibilizadoras de la insulina. La adiponectina ejerce sus efectos en el metabolismo de la glucosa y los lípidos a través sus receptores, adipoR1 y adipoR2. En el primer trabajo se demostró que la expresión de adipoR1 en IAAT no estuvo alterada en obesidad ni diabetes en tejido adiposo intraabdominal humano y se correlacionó con los niveles plasmáticos de FFA, mientras que la expresión de adipoR2 en IAAT se encontró disminuida en obesidad y diabetes en tejido adiposo intraabdominal humano y se asoció con componentes metabólicos implicados en el desarrollo de la enfermedad cardiovascular en la obesidad. Dada la importancia de la expresión de adiponectina y sus receptores, así como también de otras adipocitoquinassecretadas por el adipocito maduro en la patogenia de la obesidad y la diabetes, entender los mecanismos epigenéticos de la activación transcripcional en la diferenciación fue el objetivo de nuestro segundo estudio. Para esto examinamos las modificaciones pos-traduccionales de la histona H3 en los promotores de genes adipogénicos claves tanto de expresión temprana como tardía durante todo el proceso de la adipogenesis. Mediante el uso de la técnica de inmunoprecipitación de cromatina (ChIP), realizados en células 3T3-L1 en diversos días durante el proceso de diferenciación adipocitaria, demostramos que los promotores de adiponectina, glut4, gpd1 y leptina están enriquecidos en dimetilación de H3-K4 en el día 0 de diferenciación (D0), cuando ninguno de estos genes está aún expresado. Un estudio detallado del locus de adiponectina reveló que la dimetilación de H3K4 en estas células indiferenciadas está limitada en la región promotora, donde se encontró además asociada con ocupación de la RNA pol II. El inicio de la transcripción de adiponectina, coincide con la hiperacetilación de H3 (D3-4) y con la trimetilación de H3K4 en la región promotora de la misma (D2-3). Este mismo patrón de modificación de histonas se observó en células primarias de ratón pero no en fibroblastos de ratón 10T/2, que aún no está comprometida hacia la línea adipogénica. La inhibición parcial de la dimetilación en H3K4 mediante el tratamiento con el inhibidor resultó en una disminución de la expresión de apM1, así como también en una disminución en la adipogénesis, detectada por una disminución en la incorporación de lípidos. En resumen, el segundo trabajo de esta tesis, muestra que la dimetilación en H3K4 y el reclutamiento de la RNA polII en los promotores de genes adipogénicos claves son marcas distinguibles de células que están determinadas y se han comprometido hacia la línea celular adipogénica. Estas mismas marcas, están ausentes en las mismas regiones de los promotores, en células pluripotenciales que representan un paso previo en el proceso de diferenciación desde células totipotenciales a adipocitos maduros y en los promotores de genes que se encuentran silenciados y no se expresan en células determinadas hacia la línea adipogénica (3T3-L1). En adipocitos diferenciados, la transcripción activa de estos genes es acompañada por hiperacetilación en H3, di y trimetilación en H3K4, así como también la extensión de estas modificaciones hacia las regiones codificantes del gen. La dimetilación en H3K4 es necesaria para la expresión génica de adiponectina, así como también para el desarrollo de una normal diferenciación adipocitaria. No obstante, son necesarios más estudios para dilucidar cuales son los factores de transcripción y cofactores necesarios en el establecimiento de dicho patrón

Rifampicin loaded in alginate/chitosan nanoparticles as a promising pulmonary carrier against Staphylococcus aureus

This study aims to explore the antimicrobial activity of rifampicin (RIF) and ascorbic acid (ASC) co-loaded into alginate (ALG)/chitosan (CS) nanoparticles (RIF/ASC NPs) and tested for their antibacterial activity against several strains of methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Also, the present research focused on exploring the possible antibacterial mechanism of action of these RIF/ASC NPs, which demonstrated a significant biocide activity against the S. aureus strains with minimum inhibitory concentrations (MIC) between 2- and 8-fold lower than those one exhibited with the free antibiotic RIF. The proposed antimicrobial mechanism of action of the RIF/ASC NPs seems to be the result of collaborative effects between NPs and the RIF/ASC antibiotic combination. Moreover, results indicated that the functionalized RIF/ASC NP surface played a crucial role on the processes of NP adhesion into the bacterial surface, the alterations on the cell membrane integrity, and the cell uptake of the RIF/ASC antibiotic into bacteria. Further, the in vivo lung deposition pattern of empty NPs labeled (NPs-FITC) with isothiocyanate fluorescein in rats was investigated post intratracheal instillation of NPs. In summary, findings from this work show that our novel designed engineered RIF/ASC co-loaded NPs could be a suitable system for antibiotic lung administration with promising perspectives for effective treatments of pulmonary intracellular infections for those known antibiotics that are losing effectiveness due to antimicrobial resistance problems.Fil: Scolari, Ivana Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Páez, Paulina Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Musri, Melina Mara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Petiti, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Torres, Alicia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Granero, Gladys Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentin

Transdifferentiation of endothelial cells to smooth muscle cells play an important role in vascular remodelling

Pulmonary artery remodelling it is a major feature of pulmonary hypertension (PH). It is characterised by cellular and structural changes of the pulmonary arteries causing higher pulmonar vascular resistance and right ventricular failure. Abnormal deposition of smooth muscle-like (SM-like) cells in normally non-muscular, small diameter vessels and a deregulated control of endothelial cells are considered pathological features of PH. The origin of the SM-like cells and the mechanisms underlying the development and progression of this remodelling process are not understood. Endothelial cells within the intima may migrate from their organised layer of cells and transition to mesenchymal or SM-like phenotype in a process called endothelial-mesenchymal transition (EnMT). Traditionally, Waddington's epigenetic landscape illustrates that fates of somatic cells are progressively determined to compulsorily follow a downhill differentiation pathway. EnMT induces the transformation of cells with stem cell traits, therefore contrasting Waddington's theory and confirming that cell fate seems to be far more flexible than previously thought. The prospect of therapeutic inhibition of EnMT to delay or prevent PH may represent a promising new treatment modality

Exploring the toxicity, lung distribution, and cellular uptake of rifampicin and ascorbic acid-loaded alginate nanoparticles as therapeutic treatment of lung intracellular infections

Nanotechnology is a very promising technological tool to combat health problems associated with the loss of effectiveness of currently used antibiotics. Previously, we developed a formulation consisting of a chitosan and tween 80-decorated alginate nanocarrier that encapsulates rifampicin and the antioxidant ascorbic acid (RIF/ ASC), intended for the treatment of respiratory intracellular infections. Here, we investigated the effects of RIF/ASC-loaded NPs on the respiratory mucus and the pulmonary surfactant. In addition, we evaluated their cytotoxicity for lung cells in vitro, and their biodistribution on rat lungs in vivo after their intratracheal administration. Findings herein demonstrated that RIF/ASC-loaded NPs display a favorable lung biocompatibility profile and a uniform distribution throughout lung lobules. RIF/ASC-loaded NPs were mainly uptaken by lung macrophages, their primary target. In summary, findings show that our novel designed RIF/ASC NPs could be a suitable system for antibiotic lung administration with promising perspectives for the treatment of pulmonary intracellular infections.Fil: Scolari, Ivana Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Volpini, Ximena. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Fanani, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: de la Cruz Thea, Benjamín Isaías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Natali, Lautaro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Musri, Melina Mara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Granero, Gladys Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentin