A Simple and Efficient Method to Detect Nuclear Factor Activation in Human Neutrophils by Flow Cytometry

Neutrophils  are the most abundant leukocytes in peripheral blood. These cells are the first  to appear at sites of inflammation and infection, thus ...

Universidad Nacional Autónoma de México

The relative dimension of the areas constituting the cerebral cortex differs greatly in the brains of different mammalian species. The mechanisms by which such an evolutionary remodeling has occurred is not well understood. To begin exploring possible mechanisms, we took advantage of a transgenic mouse model in which the area of the primary somatosensory cortex (S1) shifts, to some extent independent from the area of the cortex as a whole, as a result of differences in the availability of insulin-like growth factor I (IGF-I). Electron microscopy estimations of synapse density in D3 and C3 cortical columns of the S1 layer IV revealed that this parameter was similar among wild type and transgenic mice with higher and lower availability of IGF-I. Because D3 and C3 columns were larger and smaller than normal in mice with higher and lower IGF-I availability, the total number of synapses contained in the average area of D3 and C3 columns increased and decreased, respectively. No differences in the number and overall arrangement of S1 columns were observed among animal groups. These results suggest that: 1) synapse density is a constant factor within the S1 cortical column structure; 2) the mechanisms and factors regulating cell number and synaptogenesis are affected as columns and cortical areas modify their relative dimensions; 3) altered availability of neurotrophic factors might be associated with changes in areal dimensions; and 4) changes in cortical areal dimensions within single lineages might result from the addition of minicolumns to preexisting columns.

Similar synapse density in layer IV columns of the primary somatosensory cortex of transgenic mice with different brain size: implications for mechanisms underlying the differential allocation of cortical space.

La dimension relative des zones constituant le cortex c&eacute;r&eacute;bral est tr&egrave;s diff&eacute;rente dans les cerveaux de diff&eacute;rentes esp&egrave;ces de mammif&egrave;res. Les m&eacute;canismes de telle un remodelage &eacute;volutionniste s&#39;est produite n&#39;est pas bien comprise. Pour commencer &agrave; explorer les m&eacute;canismes possibles, nous avons profit&eacute; d&#39;un mod&egrave;le de souris transg&eacute;nique dans laquelle la zone du cortex somatosensoriel primaire (S1) se d&eacute;place, dans une certaine mesure ind&eacute;pendante de la r&eacute;gion du cortex dans son ensemble, en raison des diff&eacute;rences dans la disponibilit&eacute; de l&#39;insulin-like growth factor I (IGF-I). Microscopie &eacute;lectronique estimations de densit&eacute; de synapse en D3 et C3 colonnes corticales de la couche de S1 IV ont r&eacute;v&eacute;l&eacute; que ce param&egrave;tre est similaire entre le type sauvage et les souris transg&eacute;niques avec une disponibilit&eacute; sup&eacute;rieure et inf&eacute;rieure de l&#39;IGF-I. Parce que les colonnes D3 et C3 &eacute;taient plus grandes et plus petites que la normale chez les souris avec IGF sup&eacute;rieur et inf&eacute;rieur-j&#39;ai la disponibilit&eacute;, le nombre total de synapses contenus dans la superficie moyenne des colonnes D3 et C3 augmente et diminue, respectivement. Aucune diff&eacute;rence dans le nombre et la disposition g&eacute;n&eacute;rale des colonnes S1 ont &eacute;t&eacute; observ&eacute;es entre les groupes d&#39;animaux. Ces r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que: 1) densit&eacute; de synapse est un facteur constant au sein de la structure de colonne corticale S1 ; 2) les m&eacute;canismes et les facteurs r&eacute;gulant la synaptog&eacute;n&egrave;se et le nombre de cellules sont affect&eacute;es sous forme de colonnes et d&#39;aires corticales modifier leurs dimensions relatives ; 3) disponibilit&eacute; alt&eacute;r&eacute;e des facteurs neurotrophiques peut-&ecirc;tre &ecirc;tre li&eacute;e &agrave; des modifications de dimensions areal ; et 4) modifications de dimensions d&#39;areal corticales dans les lign&eacute;es unique pouvant r&eacute;sulter de l&#39;ajout de minicolumns &agrave; colonnes pr&eacute;existants.

Densit&eacute; de synapse semblable dans les colonnes de la couche IV du cortex somatosensoriel primaire transg&eacute;niques avec la taille du cerveau diff&eacute;rentes : implications pour les m&eacute;canismes qui sous-tendent l&#39;allocation diff&eacute;rentielle d&#39;espace corticale.

La dimensione relativa delle aree che costituiscono la corteccia cerebrale si differenzia notevolmente nel cervello di diverse specie di mammiferi. I meccanismi da cui tale una ristrutturazione evolutiva avvenuta non &egrave; ben compreso. Per iniziare ad esplorare possibili meccanismi, abbiamo approfittato di un modello di topo transgenico in cui l&#39;area della corteccia somatosensoriale primaria (S1) sposta, in qualche misura indipendente dall&#39;area della corteccia nel suo complesso, a causa di differenze nella disponibilit&agrave; di fattore di crescita insulino-simile I (IGF-I). Microscopia elettronica stime di densit&agrave; di sinapsi in D3 e C3 colonne corticali dello strato IV S1 ha rivelato che questo parametro &egrave; stato simile tra wild type e topi transgenici con disponibilit&agrave; superiore e inferiore di IGF-I. Perch&eacute; D3 e C3 colonne erano pi&ugrave; grandi e pi&ugrave; piccolo del normale nei topi con pi&ugrave; alti e pi&ugrave; bassi di IGF-I disponibilit&agrave;, il numero totale di sinapsi contenute nell&#39;area media di colonne D3 e C3, aumento e diminuzione, rispettivamente. Non il numero e la disposizione generale di S1 colonne sono state osservate differenze tra i gruppi di animali. Questi risultati suggeriscono che: 1) densit&agrave; di sinapsi &egrave; un fattore costante all&#39;interno della struttura della colonna corticale S1; 2) i meccanismi e i fattori che regolano pervasivi e numero delle cellule sono colpite come colonne e aree corticali modificare le loro dimensioni relative; 3) alterata disponibilit&agrave; di fattori neurotrofici potrebbe essere associato a cambiamenti nelle dimensioni areali; e 4) cambiamenti nelle dimensioni areali corticali all&#39;interno di singoli lignaggi potrebbero derivare dall&#39;aggiunta di minicolumns alle colonne preesistenti.

Densit&agrave; di sinapsi simili in colonne strato IV della corteccia somatosensoriale primaria di topi transgenici con dimensioni differenti del cervello: implicazioni per i meccanismi sottostanti il differenziale allocazione dello spazio corticale.

La dimensi&oacute;n relativa de las &aacute;reas que constituyen la corteza cerebral difiere en gran medida en los cerebros de diferentes especies mam&iacute;feros. Los mecanismos por el cual una remodelaci&oacute;n evolutiva ha ocurrido no es bien conocida. Para comenzar a explorar los mecanismos posibles, aprovech&oacute; de un modelo de rat&oacute;n transg&eacute;nico en el que el &aacute;rea de la corteza somatosensorial primaria (S1) cambios, hasta cierto punto independiente de la zona de la corteza en su conjunto, como resultado de diferencias en la disponibilidad del factor de crecimiento insulina-like I (IGF-I). Estimaciones de la microscopia electr&oacute;nica de la densidad de sinapsis en columnas corticales D3 y C3 de la capa S1 IV revelaron que este par&aacute;metro fue similar entre el tipo salvaje y ratones transg&eacute;nicos con mayor y menor disponibilidad de IGF-I. Porque D3 y C3 columnas eran m&aacute;s grandes y m&aacute;s peque&ntilde;o que normal en ratones con superior e inferior de la IGF-I la disponibilidad, el n&uacute;mero total de sinapsis contenida en la superficie media de columnas D3 y C3 aumentaron y disminuyeron, respectivamente. Se observaron diferencias en el n&uacute;mero y la disposici&oacute;n general de columnas S1 entre grupos de animales. Estos resultados sugieren que: 1) densidad de sinapsis es una constante dentro de la estructura de columna cortical S1; 2) los mecanismos y factores regulan sinaptog&eacute;nesis y n&uacute;mero de c&eacute;lulas afectadas como columnas y &aacute;reas corticales modificar sus dimensiones relativas; 3) alterada la disponibilidad de factores neurotr&oacute;ficos podr&iacute;a estar asociada con cambios en las dimensiones areal; y 4) cambios en dimensiones areal corticales dentro de linajes solos pudieran derivarse de la incorporaci&oacute;n de posibles columnas preexistente.

Densidad de sinapsis similar en las columnas de la capa IV de la corteza somatosensorial primaria de ratones transg&eacute;nicos con el tama&ntilde;o del cerebro diferentes: implicaciones para los mecanismos que subyacen a la asignaci&oacute;n diferenciada del espacio cortical.

Inorganic arsenic exposure via drinking water has been associated with cancer and serious injury in various internal organs, as well as with peripheral neuropathy and diverse effects in the nervous system. Alterations in memory and attention processes have been reported in exposed children, whereas adults acutely exposed to high amounts of inorganic arsenic showed impairments in learning, memory, and concentration. Glutathione (GSH) is extensively involved in the metabolism of inorganic arsenic, and both arsenite and its methylated metabolites have been shown to be potent inhibitors of glutathione reductase (GR) in vitro. Brain would be more susceptible to GR inhibition because of the decreased activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase reported in this tissue. To investigate whether GR inhibition could be documented in vivo, we determined the activity and levels of GR in brain as well as in liver, the main organ of arsenic metabolism in mice exposed to 2.5, 5, or 10 mg/kg/day of sodium arsenite over a period of 9 days. In contrast to what has been observed in vitro, significant inhibition of the expression and activity of GR was observed only at the highest concentration used (10 mg/kg/day) in both organs. Although the disposition of arsenicals was higher in liver, significant amounts of inorganic and methylated arsenic forms were determined in the brain of exposed animals. The formation of monomethylarsenic (MMA) and dimethylarsenic (DMA) metabolites in the brain was confirmed by incubating brain slices for 24, 48, and 72 h with sodium arsenite.

Glutathione reductase inhibition and methylated arsenic distribution in Cd1 mice brain and liver.

Exposition &agrave; l&#39;arsenic inorganique dans l&#39;eau potable a &eacute;t&eacute; associ&eacute;s au cancer et &agrave; des blessures graves dans divers organes internes, ainsi qu&#39;avec la neuropathie p&eacute;riph&eacute;rique et divers effets dans le syst&egrave;me nerveux. Modifications dans les processus de m&eacute;moire et d&#39;attention ont &eacute;t&eacute; signal&eacute;es chez les enfants expos&eacute;s, alors que les adultes expos&eacute;s &agrave; des quantit&eacute;s &eacute;lev&eacute;es d&#39;arsenic inorganique a montr&eacute; des d&eacute;ficiences dans l&#39;apprentissage, la m&eacute;moire et concentration. Glutathion (GSH) est largement impliqu&eacute; dans le m&eacute;tabolisme de l&#39;arsenic inorganique et ars&eacute;nite et ses m&eacute;tabolites m&eacute;thyl&eacute;s ont d&eacute;montr&eacute; &ecirc;tre de puissants inhibiteurs de r&eacute;ductase de glutathion (GR) in vitro. Cerveau serait plus susceptible &agrave; l&#39;inhibition de GR en raison des activit&eacute;s d&#39;une diminution de la superoxyde dismutase (SOD) et catalase rapport&eacute;s dans ce tissu. Afin d&#39;&eacute;tudier si l&#39;inhibition GR pouvait documenter in vivo, nous avons d&eacute;termin&eacute; l&#39;activit&eacute; et les niveaux des ressources g&eacute;n&eacute;tiques dans le cerveau ainsi que le foie, l&#39;organe principal du m&eacute;tabolisme de l&#39;arsenic chez les souris expos&eacute;es &agrave; 2,5, 5 ou 10 mg/kg/jour d&#39;ars&eacute;nite de sodium sur une p&eacute;riode de 9 jours. Contrairement &agrave; ce qui a &eacute;t&eacute; observ&eacute; in vitro, une inhibition significative de l&#39;expression et l&#39;activit&eacute; des ressources g&eacute;n&eacute;tiques a &eacute;t&eacute; observ&eacute;es qu&#39;&agrave; la concentration la plus &eacute;lev&eacute;e utilis&eacute;e (10 mg/kg/jour) dans les deux organes. Bien que la disposition des compos&eacute;s arsenicaux &eacute;tait plus &eacute;lev&eacute;e dans le foie, des formes de l&#39;arsenic inorganique et m&eacute;thyl&eacute;s substantielles ont &eacute;t&eacute; d&eacute;termin&eacute;es dans le cerveau des animaux expos&eacute;s. La formation de monomethylarsenic (MMA) et m&eacute;tabolites dim&eacute;thylars&eacute;nique (DMA) dans le cerveau a &eacute;t&eacute; confirm&eacute;e en incubant des tranches de cerveau pour 24, 48 et 72 h avec l&#39;ars&eacute;nite de sodium.

L&#39;inhibition de la glutathion r&eacute;ductase et distribution de l&#39;arsenic m&eacute;thyl&eacute;e dans le foie et le cerveau de souris Cd1.

Esposizione all&#39;arsenico inorganico attraverso l&#39;acqua potabile &egrave; stati associati con il cancro e gravi lesioni in vari organi interni, nonch&eacute; con neuropatia periferica e diversi effetti nel sistema nervoso. Alterazioni nei processi di memoria e attenzione sono stati segnalati in bambini esposti, mentre gli adulti esposti acutamente a elevate quantit&agrave; di arsenico inorganico ha mostrato disabilit&agrave; nell&#39;apprendimento, memoria e concentrazione. Glutatione (GSH) &egrave; ampiamente coinvolto nel metabolismo dell&#39;arsenico inorganico, e sia arsenito e dei suoi metaboliti metilati hanno dimostrati di essere potenti inibitori di glutatione reduttasi (GR) in vitro. Cervello sarebbe pi&ugrave; sensibile all&#39;inibizione GR a causa della ridotta attivit&agrave; della superossido dismutasi (SOD) e catalasi segnalati in questo tessuto. Per indagare se l&#39;inibizione GR potrebbe essere documentata in vivo, abbiamo determinato le attivit&agrave; e i livelli di GR nel cervello cos&igrave; come nel fegato, l&#39;organo principale del metabolismo dell&#39;arsenico nei topi esposti a 2.5, 5 o 10 mg/kg/giorno di arsenito di sodio in un periodo di 9 giorni. Contrariamente a ci&ograve; che &egrave; stato osservato in vitro, significativa inibizione dell&#39;espressione e l&#39;attivit&agrave; del GR &egrave; state osservate solo presso la pi&ugrave; alta concentrazione utilizzata (10 mg/kg/giorno) in entrambi gli organi. Anche se la disposizione arsenicali era pi&ugrave; alta nel fegato, una quantit&agrave; significativa di forme di arsenico inorganico e metilato sono stata determinata nel cervello di animali esposti. Incubando fette di cervello per 24, 48 e 72 ore con sodio arsenito &egrave; stata confermata la formazione di monomethylarsenic (MMA) e metaboliti dimethylarsenic (DMA) nel cervello.

Inibizione di glutatione reduttasi e metilato distribuzione dell&#39;arsenico nel cervello di topi Cd1 e fegato.

Exposici&oacute;n de ars&eacute;nico inorg&aacute;nico mediante agua potable ha sido asociados con el c&aacute;ncer y da&ntilde;os en varios &oacute;rganos internos, as&iacute; como con la neuropat&iacute;a perif&eacute;rica y diversos efectos en el sistema nervioso. Alteraciones en los procesos de memoria y la atenci&oacute;n se han divulgado en los ni&ntilde;os expuestos, mientras que los adultos gravemente expuestos a altas cantidades de ars&eacute;nico inorg&aacute;nico mostraron deficiencias en el aprendizaje, la memoria y la concentraci&oacute;n. Glutati&oacute;n (GSH) ampliamente interviene en el metabolismo de ars&eacute;nico inorg&aacute;nico y arsenito y sus metabolitos metilados han demostrado que los inhibidores potentes de la glutati&oacute;n reductasa (GR) in vitro. Cerebro ser&iacute;a m&aacute;s susceptible a la inhibici&oacute;n de la GR debido a las actividades de disminuci&oacute;n de la super&oacute;xido dismutasa (SOD) y catalasa en este tejido. Para investigar si la inhibici&oacute;n de la GR podr&iacute;a ser documentada en vivo, se determinaron la actividad y los niveles de los recursos gen&eacute;ticos en el cerebro as&iacute; como en el h&iacute;gado, el principal &oacute;rgano del metabolismo ars&eacute;nico en ratones expuestos a 2.5, 5 &oacute; 10 mg/kg/d&iacute;a de arsenito de sodio durante un per&iacute;odo de 9 d&iacute;as. En contraste con lo que se ha observado in vitro, inhibici&oacute;n significativa de la expresi&oacute;n y actividad de los recursos gen&eacute;ticos se observaron s&oacute;lo en la concentraci&oacute;n m&aacute;s alta utilizada (10 mg/kg/d&iacute;a) en ambos &oacute;rganos. Aunque la disposici&oacute;n de arsenicales fue mayor en el h&iacute;gado, cantidades significativas de formas de ars&eacute;nico inorg&aacute;nico y metilado se determinaron en el cerebro de animales expuestos. La formaci&oacute;n de monomethylarsenic (MMA) y metabolitos de dimetilars&eacute;nico (DMA) en el cerebro fue confirmada por incubaci&oacute;n rebanadas de cerebro para 24, 48 y 72 h con arsenito de sodio.

Eileen Uribe-Querol

División de Estudios de Posgrado e Investigación,
Facultad de Odontología,
División de Estudios de Posgrado e Investigación, Facultad de Odontología

Universidad Nacional Autónoma de México

A Simple and Efficient Method to Detect Nuclear Factor Activation in Human Neutrophils by Flow Cytometry

Eileen Uribe-Querol

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División de Estudios de Posgrado e Investigación,
Facultad de Odontología,
División de Estudios de Posgrado e Investigación, Facultad de Odontología