Μελέτη μηχανισμών καρδιοπροστασίας μέσω ιστοειδικής υπερέκφρασης της πρωτεΐνης αB-Crystallin σε ποντίκια - μοντέλα καρδιακής ανεπάρκειας

Η λειτουργική αλληλεπίδραση μεταξύ του κυτταροπλασματικού δικτύου των ενδιάμεσων ινιδίων της δεσμίνης και των πυρηνικών λαμινών λειτουργεί ως ένα πολύ σημαντικό σημείο ολοκλήρωσης της ενδοκυτταρικής επικοινωνίας μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος στον καρδιακό μυ. Μελετήσαμε τη συμμετοχή της δεσμίνης στη μυοκαρδιοπάθεια που προκαλείται από μετάλλαξη του γονιδίου της λαμίνης A/C χρησιμοποιώντας το LmnaH222P/H222P μυϊκό πρότυπο της ασθένειας. Δείχνουμε ότι στις καρδιές αυτών των ζώων, η δεσμίνη χάνει τον φυσιολογικό εντοπισμό της στους Ζ δίσκους και στους εμβόλιμους δίσκους εμφανίζοντας συσσωματώματα και μη φυσιολογικό εντοπισμό βασικών πρωτεïνικών συστατικών των εμβόλιμων δίσκων. Παρατηρούμε επίσης σημαντικές δομικές ανωμαλίες των εμβόλιμων δίσκων και των μιτοχονδρίων. Προκειμένου να μελετήσουμε σε ποιο βαθμό επηρεάζουν την εξέλιξη της LmnaH222P/H222P μυοκαρδιοπάθειας οι εν λόγω διαταραχές του δικτύου της δεσμίνης, ερευνήσαμε τις συνέπειες προσεγγίσεων που στοχεύουν τη δεσμίνη για την θεραπεία της νόσου. Αποδεικνύουμε ότι η καρδιο-ειδική υπερέκφραση της μικρής πρωτεΐνης θερμικού σοκ αB-κρυσταλλίνης προσδίδει καρδιοπροστασία στο LmnaH222P/H222P μυϊκό μοντέλο βελτιώνοντας τις διαταραχές του δικτύου της δεσμίνης και μειώνοντας τον συσχετιζόμενο με τη δεσμίνη μη φυσιολογικό εντοπισμό βασικών πρωτεïνικών συστατικών των εμβόλιμων δίσκων. Επιπρόσθετα, η υπερέκφραση της αB-κρυσταλλίνης διορθώνει τις ανωμαλίες των εμβόλιμων δίσκων, των μιτοχονδρίων αλλά και του πυρήνα των LmnaH222P/H222P μυοκαρδιοκυττάρων όπως επίσης και τη μη φυσιολογική ενεργοποίηση της ERK1/2. Σε συμφωνία με τα παραπάνω, μέσω της δημιουργίας του μυϊκού προτύπου LmnaH222P/H222PDes+/-, δείχνουμε ότι η μείωση των ενδογενών επιπέδων της δεσμίνης μέσω γενετικής τροποποίησης λειτουργεί καρδιοπροστατευτικά στα LmnaH222P/H222P ζώα καθώς είναι λιγότερη η διαθέσιμη ποσότητα της δεσμίνης που θα μπορούσε να δημιουργεί δυσλειτουργικά συσσωματώματα. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι η διαταραχή του δικτύου της δεσμίνης, η αποδιοργάνωση των εμβόλιμων δίσκων και οι μιτοχονδριακές ανωμαλίες αποτελούν έναν βασικό μηχανισμό για την εξέλιξη της LMNA μυοκαρδιοπάθειας και μπορεί να βελτιώνεται μέσω της υπερέκφρασης της αB-κρυσταλλίνης.The link between the cytoplasmic desmin intermediate filaments and those of nuclear lamins serves as a major integrator point for the intracellular communication between the nucleus and the cytoplasm in cardiac muscle. We investigated the involvement of desmin in the cardiomyopathy caused by the lamin A/C gene mutation using the LmnaH222P/H222P mouse model of the disease. We demonstrate that in these mouse hearts desmin loses its normal Z disk and intercalated disc localization and presents aggregate formation along with mislocalization of basic intercalated disc protein components, as well as severe structural abnormalities of the intercalated discs and mitochondria. To address the extent by which the observed desmin network defects contribute to the progression of LmnaH222P/H222P cardiomyopathy, we investigated the consequences of desmin-targeted approaches for the disease treatment. We showed that cardiac-specific overexpression of the small heat shock protein αΒ-Crystallin confers cardioprotection in LmnaH222P/H222P mice by ameliorating desmin network defects and by attenuating the desmin-dependent mislocalization of basic intercalated disc protein components. In addition, αΒ-Crystallin overexpression rescues the intercalated discs, mitochondrial and nuclear defects of LmnaH222P/H222P hearts, as well as the abnormal activation of ERK1/2. Consistent with that, by generating the LmnaH222P/H222PDes+/- mice, we showed that the genetically decreased endogenous desmin levels have cardioprotective effects in LmnaH222P/H222P hearts since less desmin is available to form dysfunctional aggregates. In conclusion, our results demonstrate that desmin network disruption, disorganization of intercalated discs and mitochondrial defects are a major mechanism contributing to the progression of this LMNA cardiomyopathy and can be ameliorated by αΒ-Crystallin overexpression

Studying mechanisms of cardioprotection through tissue-specific overexpression of αB-Crystallin protein in mouse models of heart failure

The link between the cytoplasmic desmin intermediate filaments and those of nuclear lamins serves as a major integrator point for the intracellular communication between the nucleus and the cytoplasm in cardiac muscle. We investigated the involvement of desmin in the cardiomyopathy caused by the lamin A/C gene mutation using the LmnaH222P/H222P mouse model of the disease. We demonstrate that in these mouse hearts desmin loses its normal Z disk and intercalated disc localization and presents aggregate formation along with mislocalization of basic intercalated disc protein components, as well as severe structural abnormalities of the intercalated discs and mitochondria. To address the extent by which the observed desmin network defects contribute to the progression of LmnaH222P/H222P cardiomyopathy, we investigated the consequences of desmin-targeted approaches for the disease treatment. We showed that cardiac-specific overexpression of the small heat shock protein αΒ-Crystallin confers cardioprotection in LmnaH222P/H222P mice by ameliorating desmin network defects and by attenuating the desmin-dependent mislocalization of basic intercalated disc protein components. In addition, αΒ-Crystallin overexpression rescues the intercalated discs, mitochondrial and nuclear defects of LmnaH222P/H222P hearts, as well as the abnormal activation of ERK1/2. Consistent with that, by generating the LmnaH222P/H222PDes+/- mice, we showed that the genetically decreased endogenous desmin levels have cardioprotective effects in LmnaH222P/H222P hearts since less desmin is available to form dysfunctional aggregates. In conclusion, our results demonstrate that desmin network disruption, disorganization of intercalated discs and mitochondrial defects are a major mechanism contributing to the progression of this LMNA cardiomyopathy and can be ameliorated by αΒ-Crystallin overexpression.Η λειτουργική αλληλεπίδραση μεταξύ του κυτταροπλασματικού δικτύου των ενδιάμεσων ινιδίων της δεσμίνης και των πυρηνικών λαμινών λειτουργεί ως ένα πολύ σημαντικό σημείο ολοκλήρωσης της ενδοκυτταρικής επικοινωνίας μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος στον καρδιακό μυ. Μελετήσαμε τη συμμετοχή της δεσμίνης στη μυοκαρδιοπάθεια που προκαλείται από μετάλλαξη του γονιδίου της λαμίνης A/C χρησιμοποιώντας το LmnaH222P/H222P μυϊκό πρότυπο της ασθένειας. Δείχνουμε ότι στις καρδιές αυτών των ζώων, η δεσμίνη χάνει τον φυσιολογικό εντοπισμό της στους Ζ δίσκους και στους εμβόλιμους δίσκους εμφανίζοντας συσσωματώματα και μη φυσιολογικό εντοπισμό βασικών πρωτεïνικών συστατικών των εμβόλιμων δίσκων. Παρατηρούμε επίσης σημαντικές δομικές ανωμαλίες των εμβόλιμων δίσκων και των μιτοχονδρίων. Προκειμένου να μελετήσουμε σε ποιο βαθμό επηρεάζουν την εξέλιξη της LmnaH222P/H222P μυοκαρδιοπάθειας οι εν λόγω διαταραχές του δικτύου της δεσμίνης, ερευνήσαμε τις συνέπειες προσεγγίσεων που στοχεύουν τη δεσμίνη για την θεραπεία της νόσου. Αποδεικνύουμε ότι η καρδιο-ειδική υπερέκφραση της μικρής πρωτεΐνης θερμικού σοκ αB-κρυσταλλίνης προσδίδει καρδιοπροστασία στο LmnaH222P/H222P μυϊκό μοντέλο βελτιώνοντας τις διαταραχές του δικτύου της δεσμίνης και μειώνοντας τον συσχετιζόμενο με τη δεσμίνη μη φυσιολογικό εντοπισμό βασικών πρωτεïνικών συστατικών των εμβόλιμων δίσκων. Επιπρόσθετα, η υπερέκφραση της αB-κρυσταλλίνης διορθώνει τις ανωμαλίες των εμβόλιμων δίσκων, των μιτοχονδρίων αλλά και του πυρήνα των LmnaH222P/H222P μυοκαρδιοκυττάρων όπως επίσης και τη μη φυσιολογική ενεργοποίηση της ERK1/2. Σε συμφωνία με τα παραπάνω, μέσω της δημιουργίας του μυϊκού προτύπου LmnaH222P/H222PDes+/-, δείχνουμε ότι η μείωση των ενδογενών επιπέδων της δεσμίνης μέσω γενετικής τροποποίησης λειτουργεί καρδιοπροστατευτικά στα LmnaH222P/H222P ζώα καθώς είναι λιγότερη η διαθέσιμη ποσότητα της δεσμίνης που θα μπορούσε να δημιουργεί δυσλειτουργικά συσσωματώματα. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι η διαταραχή του δικτύου της δεσμίνης, η αποδιοργάνωση των εμβόλιμων δίσκων και οι μιτοχονδριακές ανωμαλίες αποτελούν έναν βασικό μηχανισμό για την εξέλιξη της LMNA μυοκαρδιοπάθειας και μπορεί να βελτιώνεται μέσω της υπερέκφρασης της αB-κρυσταλλίνης

The human glucocorticoid receptor: Molecular basis of biologic function

The characterization of the subfamily of steroid hormone receptors has enhanced our understanding of how a set of hormonally derived lipophilic ligands controls cellular and molecular functions to influence development and help achieve homeostasis. The glucocorticoid receptor (GR), the first member of this subfamily, is a ubiquitously expressed intracellular protein, which functions as a ligand-dependent transcription factor that regulates the expression of glucocorticoid-responsive genes. The effector domains of the GR mediate transcriptional activation by recruiting coregulatory multi-subunit complexes that remodel chromatin, target initiation sites, and stabilize the RNA-polymerase II machinery for repeated rounds of transcription of target genes. This review summarizes the basic aspects of the structure and actions of the human (h) GR, and the molecular basis of its biologic functions. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved

Amelioration of desmin network defects by αB-crystallin overexpression confers cardioprotection in a mouse model of dilated cardiomyopathy caused by LMNA gene mutation

International audienceThe link between the cytoplasmic desmin intermediate filaments and those of nuclear lamins serves as a major integrator point for the intracellular communication between the nucleus and the cytoplasm in cardiac muscle. We investigated the involvement of desmin in the cardiomyopathy caused by the lamin A/C gene mutation using the LmnaH222P/H222P mouse model of the disease. We demonstrate that in these mouse hearts desmin loses its normal Z disk and intercalated disc localization and presents aggregate formation along with mislocalization of basic intercalated disc protein components, as well as severe structural abnormalities of the intercalated discs and mitochondria. To address the extent by which the observed desmin network defects contribute to the progression of LmnaH222P/H222P cardiomyopathy, we investigated the consequences of desmin-targeted approaches for the disease treatment. We showed that cardiac-specific overexpression of the small heat shock protein αΒ-Crystallin confers cardioprotection in LmnaH222P/H222P mice by ameliorating desmin network defects and by attenuating the desmin-dependent mislocalization of basic intercalated disc protein components. In addition, αΒ-Crystallin overexpression rescues the intercalated disc, mitochondrial and nuclear defects of LmnaH222P/H222P hearts, as well as the abnormal activation of ERK1/2. Consistent with that, by generating the LmnaH222P/H222PDes+/- mice, we showed that the genetically decreased endogenous desmin levels have cardioprotective effects in LmnaH222P/H222P hearts since less desmin is available to form dysfunctional aggregates. In conclusion, our results demonstrate that desmin network disruption, disorganization of intercalated discs and mitochondrial defects are a major mechanism contributing to the progression of this LMNA cardiomyopathy and can be ameliorated by αΒ-Crystallin overexpression

Plasma proteomic analysis in obese and overweight prepubertal children

Background Childhood obesity represents one of the most challenging health problems of our century and is associated with significant morbidity and mortality in adult life. Proteomics is a large-scale analysis of proteins, which provides, information on protein expression levels, post-translational modifications, subcellular localization and interactions. Objective To investigate whether obesity in childhood is associated with alterations in plasma protein expression profiles. Methods Plasma samples from 10 obese [age: 10 75 +/- 0 16 year; body mass index (BMI): 27 50 +/- 0 69 kg m) 2], 10 overweight (age: 10 54 +/- 0 1 year; BMI: 21 88 +/- 0 28 kg m) 2) and 10 normal- weight (age: 10 89 +/- 0 19 year; BMI: 18 34 +/- 0 42kg m) 2) prepubertal boys were subjected to protein fractionation and analysed by two- dimensional electrophoresis, followed by protein identification using matrix- assisted laser desorption time- of- flight mass spectrometry. Fasting plasma glucose and serum insulin, lipid and apolipopoprotein concentrations were determined in all subjects. Results The expression of apolipoprotein (Apo) A- I (ApoA- I) was significantly lower in obese and overweight children compared with children of normal BMI (P < 0 05). The expression of ApoE was significantly lower in overweight compared with normal- weight children (P < 0 05), while that of ApoA- IV was significantly higher in obese children compared with their normal counterparts (P < 0 01). Serum ApoA- I concentrations were significantly lower in obese (147 +/- 4 27mg dL) 1) and overweight (145 5 +/- 9 65mg dL) 1) than in normal- weight (157 +/- 8 77mg dL) 1; P = 0 036) children. Conclusions Obese and overweight prepubertal children demonstrated prominent alterations in the expression of plasma apolipoproteins compared with their normal counterparts. Low ApoA- I plasma expression levels and serum concentrations in obesity might be present in childhood before any significant alterations in total or high- density lipoprotein- cholesterol concentrations are documented. We recommend that serum ApoA- I concentrations are determined in all overweight and obese children