Control of Liver Gene Expression by Sex Steroids and Growth Hormone Interplay

Sex steroids have important physiological actions, which are not limited to reproductive organs, in both females and males. They exert important physiological roles, including the regulation of somatotropic-liver axis, intermediate metabolism, or gender dimorphism. This is in part because the liver is a sex steroid-responsive organ where sex steroid- and growth hormone (GH)-dependent signaling pathways connect to regulate complex gene expression networks. Sex steroids can impact liver gene expression by a direct, through hepatic estrogen receptor (ER)α and androgen receptor (AR), or indirect mechanisms, by modulation of pituitary GH secretion and/or interaction with the GHR-STAT5b signaling pathway. Therefore, deficiency of sex steroid- and GH-dependent signaling pathways might cause a dramatic impact on mammalian liver physiology. In this chapter, we will focus our attention on main concepts and paradigms involved in the role and interplay between sex steroid- and GH-dependent signaling to regulate gene expression networks in the mammalian liver. A better understanding of how sex steroids and interactions with GH-STAT5b signaling pathway influence physiological and pathological states in the liver will contribute to improve clinical management of patients with disorders in body growth, development, and metabolism

Búsqueda de fármacos moduladores del receptor de estrógenos

Motivación: Los estrógenos producen muchos efectos biológicos y están relacionados con enfermedades de gran impacto, como el cáncer. Aunque existen drogas que imitan y/o inhiben el comportamiento de esta hormona, suelen darse efectos colaterales no deseados. Por esta razón, es necesario encontrar nuevos fármacos que modulen el receptor de estrógenos. Métodos: Empleamos células T47D, ERα/β +, transfectadas con el plásmido pGL2.TATA.Inr.Luc.neo. Cuando sacamos células para el experimento, retiramos el medio, lavamos con PBS y añadimos 25 ml de medio RPMI sin PEST y con 10% de DCC para retirar los esteroides que puedan interferir. Así están 2 días. Luego sembramos la placa (96 pocillos) con 60000 células/pocillo en un volumen de 200 µL. Al día siguiente se realiza el tratamiento. El control con actividad agonista pura fue el 17-β-estradiol (E2) y con actividad antagonista pura fue el ICI-182,780. Además, ponemos pocillos solo con el vehículo de los fármacos (DMSO, 0,06%) como referencia del nivel basal de luciferasa que expresan las células. Los productos los probamos en concentraciones de 10 µM, 1 µM, 0.1 µM y 0.01 µM. Si se añade únicamente esto a las células se mide la actividad estrogénica, mientras que si se combinan con 0.3 uL de E2 0.1 nM, se evalúa la antiestrogénica. Tras 24 horas, extramos luciferasa de las células (se resuspende en PLB, centrifugamos 5 minutos a 12000 rpm y tomamos el sobrenadante) y medimos la luz que se emite al combinar nuestras muestras con LAR. Además, medimos proteínas con el método de Bradford para corregir la medida de luminosidad. Resultados: Se analizan 4 fármacos. CS1 en presencia de E2 es capaz de inhibir al menos el 50% de la actividad transcripcional dependiente del ER (IC50=10µM), mientras que al analizarse solo, la activan también más del 50% (EC50=0,006µM). CS2 solo tiene efecto combinado con E2, inhibiendo más del 50% de la actividad transcripcional (IC50=0.08µM). Por su parte, CS41 actúa al contrario, tiene un comportamiento parecido al de E2 cuando se ensaya solo (EC50=1,25µM). Finalmente, ggc2 no muestra un efecto relevante en ninguno de los dos tipos de ensayo. Conclusiones: CS1 sería un agonista parcial del receptor de estrógenos. En cuanto a CS2, se trataría de un antagonista puro, mientras que CS41 sería agonista puro. Ggc2 no sería un candidato para seguir estudiando. Con los otros, se harán curvas de competición con E2 marcado para ver su afinidad por el ER y ensayos uterotróficos en roedores

Growth Hormone Receptor Signaling Pathways and its Negative Regulation by SOCS2

Growth hormone (GH) is a critical regulator of linear body growth during childhood but continues to have important metabolic actions throughout life. The GH receptor (GHR) is ubiquitously expressed, and deficiency of GHR signaling causes a dramatic impact on normal physiology during somatic development, adulthood, and aging. GHR belongs to a family of receptors without intrinsic kinase activity. However, GH binding to homodimers of GHR results in a conformational change in the receptors and the associated tyrosine kinase Janus kinase 2 (JAK2) molecules. Activated JAK2 phosphorylates the GHR cytoplasmic domain on tyrosine residues, and subsequent JAK2-dependent and JAK2-independent intracellular signal transduction pathways evoke cell responses including changes in gene transcription, proliferation, cytoskeletal reorganization, and lipid and glucose metabolism. JAK2 phosphorylates STAT5b, which is a key transcription factor in GH regulation of target genes associated with body growth, intermediate metabolism, and gender dimorphism; although STAT1, 3, and 5a have also been shown to be recruited by the GHR. In addition, many transcripts are regulated independently of STAT5b as a result of GHR activation of Src, ERK, and PI3K-mTOR signaling pathways. The analysis of molecular mechanisms involved in inactivation of GHR-dependent signaling pathway is also imperative for understanding GH physiology. This is clearly illustrated in the case of hepatic GHR-JAK2-STAT5b activation where signal duration regulates gender differences in liver gene expression. An early step in the termination of GH-dependent signaling is removal of GHRs by endocytosis and ubiquitination. The level of ubiquitin ligase SOCS2 is constitutively low, but its expression is rapidly induced by GH. SOCS2 binding to GHR complex promotes their ubiquitination and subsequent proteasomal degradation, contributing to the termination of the GH intracellular signaling. Clinically relevant, SOCS2 is a key negative regulator of GH-dependent body growth and lipid and glucose homeostasis. Furthermore, several cytokines, growth factors, xenobiotics, and sex hormones can regulate SOCS2 protein level, which provides a mechanism for cross-talking where multiple factors can regulate GHR signaling during somatic development. A better understanding of this complex regulation in physiological and pathological states will contribute to prevent health damage and improve clinical management of patients with growth and metabolic disorders

Innovación tecnológica para la interdisciplinariedad en el aprendizaje de ciencias básicas

Los espacios disciplinares de Matemática, Física y Química suelen presentarse en forma aislada y muestran una elevada cantidad de estudiantes desaprobados y desinteresados. Esto nos llevó a replantear la metodología de enseñanza aportando estrategias relacionadas con la interdisciplinariedad intentando que los estudiantes encuentren significado en los conceptos que se les ofrece. Este trabajo presenta el desarrollo y evaluación de una experiencia de innovación pedagógica por iniciativa de profesores y estudiantes de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNC, con fondos aportados por la Asociación Física Argentina, mediante su programa de incentivo a las vocaciones científicas (INVOFI). Se trabajó con estudiantes de dos colegios secundarios, el Colegio Nacional de Monserrat y el Instituto Domingo Zípoli. El objetivo fue desarrollar e implementar un modelo de innovación educativa para la interdisciplinariedad de las ciencias básicas centrado en la experimentación con sensores computarizados que permitieran generar gráficas en tiempo real de fenómenos estudiados en el laboratorio para su posterior análisis colaborativo en entornos virtuales (plataforma Moodle). Los resultados evidenciaron integración de contenidos en respuesta a las situaciones problemáticas, uso de vocabulario técnico, programas informáticos y modelos matemáticos adecuados. Más de mil entradas en el aula virtual propiciaron la construcción colectiva del conocimiento.Dirección de Educación a Distancia, Innovación en el aula y TIC (EAD

Innovación tecnológica para la interdisciplinariedad en el aprendizaje de ciencias básicas

Los espacios disciplinares de Matemática, Física y Química suelen presentarse en forma aislada y muestran una elevada cantidad de estudiantes desaprobados y desinteresados. Esto nos llevó a replantear la metodología de enseñanza aportando estrategias relacionadas con la interdisciplinariedad intentando que los estudiantes encuentren significado en los conceptos que se les ofrece. Este trabajo presenta el desarrollo y evaluación de una experiencia de innovación pedagógica por iniciativa de profesores y estudiantes de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNC, con fondos aportados por la Asociación Física Argentina, mediante su programa de incentivo a las vocaciones científicas (INVOFI). Se trabajó con estudiantes de dos colegios secundarios, el Colegio Nacional de Monserrat y el Instituto Domingo Zípoli. El objetivo fue desarrollar e implementar un modelo de innovación educativa para la interdisciplinariedad de las ciencias básicas centrado en la experimentación con sensores computarizados que permitieran generar gráficas en tiempo real de fenómenos estudiados en el laboratorio para su posterior análisis colaborativo en entornos virtuales (plataforma Moodle). Los resultados evidenciaron integración de contenidos en respuesta a las situaciones problemáticas, uso de vocabulario técnico, programas informáticos y modelos matemáticos adecuados. Más de mil entradas en el aula virtual propiciaron la construcción colectiva del conocimiento.Dirección de Educación a Distancia, Innovación en el aula y TIC (EAD

Crisis y reestructuración de grandes zonas regables en Andalucía: el caso del bajo Guadalquivir

Este trabajo pretende analizar las características actuales de la Zona Regable del Bajo Guadalquivir, así como la percepción y respuestas de los diferentes actores ante las nuevas dinámicas socioeconómicas y modificaciones normativas (DMA y última revisión de la PAC). En primer lugar, se realizó un diagnóstico socio-económico de la agricultura y el espacio rural de un área seleccionada (Municipios de Los Palacios, Las Cabezas de San Juan y Lebrija). A continuación se identificaron los agentes socio-institucionales con implicaciones en la agricultura de este entorno y se realizaron 23 entrevistas. Este trabajo se completó con la aplicación de una encuesta a 156 agricultores

The begomovirus Tomato leaf curl New Delhi virus is not seed-transmitted in melon

Transmission of plant viruses through seed can be one of the major factors contributing to long- distance dispersal through global trade of seeds and can have important ecological consequences for virus dissemination. Begomoviruses (genus Begomovirus, family Geminiviridae), and among them isolates of the species Tomato leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV), cause significant yield losses in economically important crops worldwide. These viruses are horizontally transmitted in nature in a circulative and persistent manner by the whitefly Bemisia tabaci but in recent years several reports have raised the possibility of vertical transmission through seeds for some members of this genus. We have investigated the possible transmission by melon (Cucumis melo L.) seeds of a ToLCNDV isolate of the “Spain” strain, in three different melon cultivars (all susceptible to ToLCNDV). The presence of ToLCNDV in floral tissues and the detection of viral DNA in seeds reveals the seed-borne nature of this virus. However, grow-out studies conducted with the progeny of melon plants germinated from seeds collected from ToLCNDV-infected plants and evaluated at early (1 leaf) or at late (20 leaves) growth stages did not support the vertical transmission of ToLCNDV from seeds to the offspring.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tec