Exposición aguda a partículas de contaminación ambiental: función cardíaca, estrés oxidativo y mecanismos de respuesta inflamatoria sistémica

The exposure to environmental particulate matter (PM) is associated with increased cardiovascular morbidity and mortality rates. Oxidative stress and inflammation have been suggested to play a central role. However, the underlying mechanisms are poorly understood. The aim of this work was to evaluate this hypothesis in acute models of exposure to a combustion-derived PM surrogate (ROFA), by different in vivo and in vitro approaches. Heart oxidative and energetic metabolism was altered in ROFA-exposed mice, as well as mitochondrial function and cardiac contractile and diastolic reserve. Increased levels of oxidative stress and inflammation markers were also found in ROFA-exposed mice, together with intravascular polymorphonuclear leukocytes activation. ROFA-induced systemic inflammation promoted leukocyte trafficking, by the activation of endothelial and myeloid cells. Monocyte depletion prevented local and systemic inflammation, while in vivo TNF-? blockage reduced ROFA-induced cardiac alterations. These findings indicate that oxidative stress and inflammation are triggered by the exposure to PM, which might be associated to the observed cardiovascular alterations reported after PM inhalation.Fil: Marchini, Timoteo Oscar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaLa exposición a partículas de contaminación ambiental (MP) se encuentra asociada a incrementos en la morbilidad y mortalidad cardiovascular. El estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria han sido señalados como partícipes fundamentales en este contexto, aunque los mecanismos subyacentes no se conocen en detalle. El objetivo de este trabajo fue evaluar dicha hipótesis en modelos de exposición aguda in vivo e in vitro, utilizando MP derivado de la combustión del petróleo (ROFA). Se observó una alteración del metabolismo oxidativo y energético cardíaco, junto con una disminución de la reserva contráctil y diastólica. Estos cambios se acompañaron de incrementos en marcadores plasmáticos de estrés oxidativo e inflamación. La reacción inflamatoria producida por ROFA indujo la extravasación de leucocitos, por activación de células endoteliales y mieloides dependiente de TNF-?. Los monocitos circulantes parecerían desempeñar un rol central en los efectos observados, dado que su depleción previene la aparición de marcadores de inflamación local y sistémica. Asimismo, el bloqueo de TNF-? in vivo previno los efectos de ROFA a nivel cardíaco. Estos resultados indican que el estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria se encuentran asociados a la exposición a MP, y podrían explicar los efectos adversos reportados sobre el sistema cardiovascular

Modulating Autoimmunity against LDL: Development of a Vaccine against Atherosclerosis

Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease of the arterial wall that leads to the build-up of occluding atherosclerotic plaques. Its clinical sequelae, myocardial infarction and stroke, represent the most frequent causes of death worldwide. Atherosclerosis is a multifactorial pathology that involves traditional risk factors and chronic low-grade inflammation in the atherosclerotic plaque and systemically. This process is accompanied by a strong autoimmune response that involves autoreactive T cells in lymph nodes and atherosclerotic plaques, as well as autoantibodies that recognize low-density lipoprotein (LDL) and its main protein component apolipoprotein B (ApoB). In the past 60 years, numerous preclinical observations have suggested that immunomodulatory vaccination with LDL, ApoB, or its peptides has the potential to specifically dampen autoimmunity, enhance tolerance to atherosclerosis-specific antigens, and protect from experimental atherosclerosis in mouse models. Here, we summarize and discuss mechanisms, challenges, and therapeutic opportunities of immunomodulatory vaccination and other strategies to enhance protective immunity in atherosclerosis.Fil: Marchini, Timoteo Oscar. 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. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Abogunloko, Tijani. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Wolf, Dennis. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemani

ApoB-Specific CD4+ T Cells in Mouse and Human Atherosclerosis

Atherosclerosis is a chronic inflammatory condition of the arterial wall that leads to the formation of vessel‐occluding plaques within the subintimal space of middle‐sized and larger arter-ies. While traditionally understood as a myeloid‐driven lipid‐storage disease, growing evidence suggests that the accumulation of low‐density lipoprotein cholesterol (LDL‐C) ignites an autoimmune response with CD4+ T‐helper (TH) cells that recognize self‐peptides from Apolipoprotein B (ApoB), the core protein of LDL‐C. These autoreactive CD4+ T cells home to the atherosclerotic plaque, clonally expand, instruct other cells in the plaque, and induce clinical plaque instability. Recent developments in detecting antigen‐specific cells at the single cell level have demonstrated that ApoB‐reactive CD4+ T cells exist in humans and mice. Their phenotypes and functions deviate from classical immunological concepts of distinct and terminally differentiated TH immunity. In-stead, ApoB‐specific CD4+ T cells have a highly plastic phenotype, can acquire several, partially opposing and mixed transcriptional programs simultaneously, and transit from one TH subset into another over time. In this review, we highlight adaptive immune mechanisms in atherosclerosis with a focus on CD4+ T cells, introduce novel technologies to detect ApoB‐specific CD4+ T cells at the single cell level, and discuss the potential impact of ApoB‐driven autoimmunity in atheroscle-rosis.Fil: Marchini, Timoteo Oscar. 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. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Hansen, Sophie. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Wolf, Dennis. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemani

Inflammatory cell recruitment in cardiovascular disease

Atherosclerosis, the main underlying pathology for myocardial infarction and stroke, is a chronic inflammatory disease of middle-sized to large arteries that is initiated and maintained by leukocytes infiltrating into the subendothelial space. It is now clear that the accumulation of pro-inflammatory leukocytes drives progression of atherosclerosis, its clinical complications, and directly modulates tissue-healing in the infarcted heart after myocardial infarction. This inflammatory response is orchestrated by multiple soluble mediators that enhance inflammation systemically and locally, as well as by a multitude of partially tissue-specific molecules that regulate homing, adhesion, and transmigration of leukocytes. While numerous experimental studies in the mouse have refined our understanding of leukocyte accumulation from a conceptual perspective, only a few anti-leukocyte therapies have been directly validated in humans. Lack of tissue-tropism of targeted factors required for leukocyte accumulation and unspecific inhibition strategies remain the major challenges to ultimately translate therapies that modulate leukocytes accumulation into clinical practice. Here, we carefully describe receptor and ligand pairs that guide leukocyte accumulation into the atherosclerotic plaque and the infarcted myocardium, and comment on potential future medical therapies.Fil: Marchini, Timoteo Oscar. 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. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemania. University Heart Center Freiburg; AlemaniaFil: Mitre, Lucía Sol. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemania. University Heart Center Freiburg; AlemaniaFil: Wolf, Dennis. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemania. University Heart Center Freiburg; Alemani

The Role of Tumor Necrosis Factor Associated Factors (TRAFs) in Vascular Inflammation and Atherosclerosis

TNF receptor associated factors (TRAFs) represent a family of cytoplasmic signaling adaptor proteins that regulate, bundle, and transduce inflammatory signals downstream of TNF- (TNF-Rs), interleukin (IL)-1-, Toll-like- (TLRs), and IL-17 receptors. TRAFs play a pivotal role in regulating cell survival and immune cell function and are fundamental regulators of acute and chronic inflammation. Lately, the inhibition of inflammation by anti-cytokine therapy has emerged as novel treatment strategy in patients with atherosclerosis. Likewise, growing evidence from preclinical experiments proposes TRAFs as potent modulators of inflammation in atherosclerosis and vascular inflammation. Yet, TRAFs show a highly complex interplay between different TRAF-family members with partially opposing and overlapping functions that are determined by the level of cellular expression, concomitant signaling events, and the context of the disease. Therefore, inhibition of specific TRAFs may be beneficial in one condition and harmful in others. Here, we carefully discuss the cellular expression and signaling events of TRAFs and evaluate their role in vascular inflammation and atherosclerosis. We also highlight metabolic effects of TRAFs and discuss the development of TRAF-based therapeutics in the future.Fil: Gissler, Mark Colin. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Stachon, Peter. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Wolf, Dennis. Albert Ludwigs University of Freiburg; AlemaniaFil: Marchini, Timoteo Oscar. Albert Ludwigs University of Freiburg; Alemania. 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

Role of Mitochondria in the Redox Signaling Network and Its Outcomes in High Impact Inflammatory Syndromes

Inflammation is associated with the release of soluble mediators that drive cellular activation and migration of inflammatory leukocytes to the site of injury, together with endothelial expression of adhesion molecules, and increased vascular permeability. It is a stepwise tightly regulated process that has been evolved to cope with a wide range of different inflammatory stimuli. However, under certain physiopathological conditions, the inflammatory response overwhelms local regulatory mechanisms and leads to systemic inflammation that, in turn, might affect metabolism in distant tissues and organs. In this sense, as mitochondria are able to perceive signals of inflammation is one of the first organelles to be affected by a dysregulation in the systemic inflammatory response, it has been associated with the progression of the physiopathological mechanisms. Mitochondria are also an important source of ROS (reactive oxygen species) within most mammalian cells and are therefore highly involved in oxidative stress. ROS production might contribute to mitochondrial damage in a range of pathologies and is also important in a complex redox signaling network from the organelle to the rest of the cell. Therefore, a role for ROS generated by mitochondria in regulating inflammatory signaling was postulated and mitochondria have been implicated in multiple aspects of the inflammatory response. An inflammatory condition that affects mitochondrial function in different organs is the exposure to air particulate matter (PM). Both after acute and chronic pollutants exposure, PM uptake by alveolar macrophages have been described to induce local cell activation and recruitment, cytokine release, and pulmonary inflammation. Afterwards, inflammatory mediators have been shown to be able to reach the bloodstream and induce a systemic response that affects metabolism in distant organs different from the lung. In this proinflammatory environment, impaired mitochondrial function that leads to bioenergetic dysfunction and enhanced production of oxidants have been shown to affect tissue homeostasis and organ function. In the present review, we aim to discuss the latest insights into the cellular and molecular mechanisms that link systemic inflammation and mitochondrial dysfunction in different organs, taking the exposure to air pollutants as a case model.Fil: Magnani, Natalia Daniela. 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. Cátedra de Química General e Inorgánica; ArgentinaFil: Marchini, Timoteo Oscar. 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. Cátedra de Química General e Inorgánica; ArgentinaFil: Calabró López, María Valeria. 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. Cátedra de Química General e Inorgánica; ArgentinaFil: Alvarez, Silvia. 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: Evelson, Pablo Andrés. 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. Cátedra de Química General e Inorgánica; Argentin

The role of mitochondria in inflammatory syndromes

Several authors have addressed the importance of mitochondrial function in inflammatory syndromes,as it may play a role in the genesis of tissue injury. Sepsis and exposition to environmental particles are examples of inflammatory conditions. Sepsis occurs with an exacerbated inflammatory response that damagestissue mitochondria and impairs bioenergetic processes. One of the current hypotheses for the molecular mechanisms underlying the complex condition of sepsis is that enhanced NO production and oxidative stress lead to mitochondrial dysfunction, bioenergetic derangement and organ failure. The mechanism of particulate matter-health effects are believed to involve inflammation and oxidative stress. Components in particles that elicit inflammation have been poorly investigated, although recent research points out to the contribution of compositional elements and particle size. Oxygen metabolism and mitochondrial function appear to be important areas of study in inflammatory conditions for clarifying molecular mechanisms involved.Fil: Vanasco, Virginia. 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: Marchini, Timoteo Oscar. 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: Magnani, Natalia Daniela. 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: Vico, Tamara Antonela. 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: Garces, Mariana Soledad. 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: Cáseres, Lourdes. 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: Guaglianone, Alejandro. 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: Evelson, Pablo Andrés. 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: Alvarez, Silvia. 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

Mitochondrial function is impaired in the primary visual cortex in an experimental glaucoma model

Glaucoma is a neurodegenerative disease that affects eye structures and brain areas related to the visual system. Oxidative stress plays a key role in the development and progression of the disease. The aims of the present study were to evaluate the mitochondrial function and its participation in the brain redox metabolism in an experimental glaucoma model. 3-month-old female Wistar rats were subjected to cauterization of two episcleral veins of the left eye to elevate the intraocular pressure. Seven days after surgery, animals were sacrificed, the brain was carefully removed and the primary visual cortex was dissected. Mitochondrial bioenergetics and ROS production, and the antioxidant enzyme defenses from both mitochondrial and cytosolic fractions were evaluated. When compared to control, glaucoma decreased mitochondrial ATP production (23%, p < 0.05), with an increase in superoxide and hydrogen peroxide production (30%, p < 0.01 and 28%, p < 0.05, respectively), whereas no changes were observed in membrane potential and oxygen consumption rate. In addition, the glaucoma group displayed a decrease in complex II activity (34%, p < 0.01). Moreover, NOX4 expression was increased in glaucoma compared to the control group (27%, p < 0.05). Regarding the activity of enzymes associated with the regulation of the redox status, glaucoma showed an increase in mitochondrial SOD activity (34%, p < 0.05), mostly due to an increase in Mn-SOD (50%, p < 0.05). A decrease in mitochondrial GST activity was observed (11%, p < 0.05). GR and TrxR activity were decreased in both mitochondrial (16%, p < 0.05 and 20%, p < 0.05 respectively) and cytosolic (21%, p < 0.01 and 50%, p < 0.01 respectively) fractions in the glaucoma group. Additionally, glaucoma showed an increase in cytoplasmatic GPx (50%, p < 0.01). In this scenario, redox imbalance took place resulting in damage to mitochondrial lipids (39%, p < 0.01) and proteins (70%, p < 0.05). These results suggest that glaucoma leads to mitochondrial function impairment in brain visual targets, that is accompanied by an alteration in both mitochondrial and cytoplasmatic enzymatic defenses. As a consequence of redox imbalance, oxidative damage to macromolecules takes place and can further affect vital cellular functions. Understanding the role of the mitochondria in the development and progression of the disease could bring up new neuroprotective therapies.Fil: Hvozda Arana, Ailen Gala. 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: Lasagni Vitar, Romina Mayra. 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: Reides, Claudia Gabriela. 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: Calabró López, María Valeria. 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: Marchini, Timoteo Oscar. 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: Lerner, Simon Fabián. 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: Evelson, Pablo Andrés. 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: Ferreira, Sandra María. 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

Remote Mechanisms of Myocardial Protection

Introducción: Se ha propuesto que el precondicionamiento isquémico remoto (PCr) reduce el tamaño del infarto a través de laactivación de una vía neuronal parasimpática. Sin embargo, los mecanismos intracelulares responsables de esta protecciónno se conocen completamente.Objetivo: Describir algunas de las señales intracelulares que participan en la protección del miocardio, activadas por el PCrantes de la isquemia.Material y métodos: Corazones aislados de ratas fueron sometidos a 30 minutos de isquemia global, seguidos de 120 minutosde reperfusión (I/R). En un segundo grupo, antes del aislamiento del corazón se realizó un protocolo de PCr (tres ciclos deisquemia/reperfusión en la arteria femoral izquierda); una vez finalizado, se repitió el protocolo del grupo I/R. Adicionalmente,se estudiaron cuatro grupos experimentales, en los que antes del PCr se realizó una vagotomía cervical bilateral [SV (secciónvagal)] o se administró atropina (bloqueante de los receptores muscarínicos), L-NAME (inhibidor de la síntesis de NO) y 5-HD(bloqueante de los canales mK+ATP), respectivamente. Se midieron el tamaño del infarto y la fosforilación de la eNOS en losgrupos I/R, PCr y SV. Por otro lado, se midió la producción mitocondrial de H2O2.Resultados: El PCr redujo significativamente el tamaño del infarto y este efecto fue abolido por la SV y con los tratamientoscon atropina, L-NAME y 5-HD. Además, el PCr incrementó la fosforilación de la eNOS y este efecto fue abolido por la SV.Finalmente, el PCr produjo un aumento de la producción de H2O2 mitocondrial, hecho que también fue abolido con la SV.Conclusiones: El PCr activa una vía muscarínica vagal, que involucra la fosforilación de la eNOS, la apertura de los canalesmK+ATP de la mitocondria y un aumento de la producción de H2O2 mitocondrial.Fil: Goyeneche, María A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Donato, Pablo Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Sociedad Argentina de Cardiología; 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: Paez, Diamela T.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Garces, Mariana. 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: Marchini, Timoteo Oscar. 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: Perez, Virginia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; 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: Grinspun, Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: del Mauro, Julieta Sofía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Höcht, Christian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Evelson, Pablo Andrés. 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: Gelpi, Ricardo Jorge. Sociedad Argentina de Cardiología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; 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; Argentin

Induction of ABCG2/BCRP restricts the distribution of zidovudine to the fetal brain in rats

Safety concerns for fetus development of zidovudine (AZT) administration as prophylaxis of vertical transmission of HIV persist. We evaluated the participation of the ATP-binding cassette efflux transporter ABCG2 in the penetration of AZT into the fetal brain and the relevance for drug safety. Oral daily doses of AZT (60 mg/kg body weight) or its vehicle were administered between post gestational days 11 (E11) and 20 (E20) to Sprague-Dawley pregnant rats. At E21, animals received an intravenous bolus of 60 mg AZT/kg body weight in the presence or absence of the ABCG2 inhibitor gefitinib (20 mg/kg body weight, ip) and AZT in maternal plasma and fetal brain were measured by HPLC-UV. ABCG2 protein expression in placenta and fetal brain, as well as mitochondrial function and ultrastructure in fetal brain were also analyzed. In utero chronic exposure to AZT markedly induced ABCG2 expression in placenta and fetal brain whereas did not significantly alter mitochondrial functionality in the fetal brain. The area-under-the-concentration-time-curve of AZT significantly decreased in fetal brains isolated from AZT-exposed fetuses compared to control group, but this effect was abolished by ABCG2 inhibition. Our results suggest that the absence of mitochondrial toxicity in the fetal brain after chronic in utero administration of AZT could be attributed to its low accumulation in the tissue caused, at least in part, by ABCG2 overexpression. We propose that any interference with ABCG2 activity due to genetic, pathological or iatrogenic factors would increase the amount of AZT reaching the fetal brain, which could increase the risk of toxicity of this drug on the tissue.Fil: Filia, Maria Fernanda. 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: Marchini, Timoteo Oscar. 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: Minoia, Juan Mauricio. 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: Roma, Martin Ignacio. 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: de Fino, Fernanda Teresa. 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: Rubio, Modesto Carlos. 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: Copello, Guillermo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Evelson, Pablo Andrés. 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: Peroni, Roxana Noemi. 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; Argentin