Canadian Journal of Physiology and Pharmacology (CAN J PHYSIOL PHARM)

Publications in this journal

• Article: Altered expression of genes for Kir ion channels in dilated cardiomyopathy

  Szűts V, Ménesi Z, Varga-Orvos Z, Zvara A, Houshmand N, Bitay M, Bogáts G, Virág L, Baczkó I, Szalontai B, [......], Cotella D, Wettwer E, Ravens U, Deák F, Puskás LG, Papp, JG, Kiss I, Varró A, Jost N
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  ABSTRACT: Dilated cardiomyopathy (DCM) is a multi-factorial disease characterized by left ventricular dilation that is associated with systolic dysfunction and increased action potential duration. The Kir2.x K+ channels (encoded by KCNJ genes) regulate the inward rectifier current (IK1) contributing to the final repolarization in cardiac muscle. Here, we describe the transitions in the gene expression profiles of four KCNJs, from non-diseased to dilated cardiomyopathic human hearts. In undiseased adult ventricle, KCNJ2, KCNJ12 and KCNJ4 (Kir2.1-2.3) genes were expressed at high level; while the expression of KCNJ14 (Kir2.4) gene was low. In DCM, the levels of Kir2.1 and Kir2.3 were upregulated but those of Kir2.2 channels were down-regulated. Additionally, the expression of the DLG1 gene coding for the synapse-associated protein 97 (SAP97) anchoring molecule exhibited 2 fold decline with increasing age in normal hearts, and it was robustly down-regulated in young DCM patients. These adaptations could offer a new aspect for the explanation of the generally observed physiological and molecular alterations found in DCM.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 03/2013; epub.
• Article: Epigallocatechin gallate effectively ameliorates Fluoride induced oxidative stress, DNA damage in the liver of rats

  Shanmugam Thangapandiyan, Selvaraj Miltonprabu
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  ABSTRACT: Environmental exposure to NaF compounds inflicts a great health concern worldwide. Epigallocatechin gallate (EGCG) is a green tea catechin found in various green tea preparations. The intention of this study was to investigate the hepato-protective role of EGCG in NaF intoxicated in rats. Rats were orally treated with Sodium fluoride (NaF) alone (25 mg/kg body weight (bw)/day) plus EGCG at different doses (20, 40 and 80 mg/kg body weight (bw)/day) for four weeks. Hepatotoxicity of NaF was determined by the increased levels of serum hepatospecific markers and total bilirubin along with increased levels of thiobarbituric acid reactive substances, lipid hydroperoxides, protein carbonyl content and conjugated dienes. The hepatotoxic nature of NaF was further evidenced by the decreased activity of enzymatic and non-enzymatic antioxidant levels in liver. NaF administered rats also showed an increased DNA damage and fragmentation in hepatocytes. Administration of EGCG (40 mg/kg BW) in NaF intoxicated rats, significantly recuperated the distorted biochemical indices, DNA damage and pathological changes in the liver tissue. Thus, the results of the present study clearly demonstrated that the EGCG has strong free radical scavenging, antioxidant and anti genotoxic properties against NaF induced oxidative hepatic injury in rats.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 02/2013;
• Article: R-L3 enantiomers have adverse modulating effects on IKs in rabbit ventricular myocytes.

  Corici C, Kohajda Z, Kristóf A, Horváth A, Virág L, Szél T, Nagy N, Szakonyi Zs, Fülöp F, Muntean DM, Varró A, Jost N
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  ABSTRACT: Activators of slow delayed rectifier K⁺ current (I_Ks) have been suggested as promising tools to suppress ventricular arrhythmias due to prolongation of repolarization. Recently, L-364,373 (R-L3), was nominated to activate I_Ks in myocytes from several species, however, in some studies failed to activate I_Ks. One later study suggested the adverse modulating effects of the R-L3 enantiomers as possible explanation for this discrepancy. Therefore, we have analysed the effect of the RL-3 enantiomers on I_Ks in ventricular mammalian myocytes, by applying standard microelectrode and whole-cell patch clamp techniques at 37 C. We synthesised two substances, ZS_1270B (right) and ZS_1271B (left), the two enantiomers of R-L3. In rabbit myocytes ZS_1270B enhanced I_Ks tail current by about 30%, while ZS_1271B reduced I_Ks tails by 45%. In guinea pig right ventricular preparations ZS_1270B shortened APD₉₀ by 12%, while ZS_1271B, conversely lengthened it approximately 15%. We concluded that R-L3 enantiomers indeed have adverse modulating effects on I_Ks in the same concentration range, which may explain why the racemic drug R-L3 previously failed to activate I_Ks. ZS_1270B is a potent I_Ks activator: therefore, this substance is adequate to test whether I_Ks activators are indeed ideal tools to suppress ventricular arrhythmias originating from prolongation of action potentials.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 01/2013; epub.
• Article: A randomised, double-blind, placebo controlled trial of the effect of dried purple carrot on body weight, lipids, blood pressure, body composition and inflammatory markers in overweight and obese adults: The QUENCH Trial.

  Olivia R.L Wright, Gabi Netzel, Amy R. Sakzewski
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 01/2013;
• Article: Endurance exercise training in a rat model of the metabolic syndrome

  Isabelle Cameron, Md. Ashraful Alam, Jianxiong Wang, Lindsay Brown
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 10/2012;
• Article: Effect of captopril and the bradykinin-PKC pathway on ROS production in type 1 diabetic rats

  Glaucy Rodrigues de Araujo, Karine Granato de Faria, Wanderson Geraldo Lima, Bruno da Cruz Pádua, Joamyr Victor Rossoni, Aline Arlindo Souza, Deoclecio Chianca-Júnior, Marcelo Eustáquio Silva, Maria Lucia Pedrosa, Miriam Martins Chaves, Daniela Caldeira Costa
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  ABSTRACT: The aim of this study was to investigate the possible effects of captopril as a promoter in modulating the oxidant-antioxidant balance in rats with type 1 diabetes, and the influence of protein kinase C (PKC) pathways in the production of reactive oxygen species (ROS) induced by bradykinin in type 1 diabetic rats. This study evaluated the redox status in both the cardiac tissue and at the cellular level (neutrophils). Two concentrations of captopril were utilized: (i) 5 mg·(kg body mass)-1, which was considered a therapeutic dose; and (ii) 10 mg·(kg body mass)-1. Body mass, plasma glucose, and serum insulin were evaluated. To investigate the redox status of the cardiac tissue, we analyzed lipid peroxidation, concentration of carbonylated protein, catalase activity, and the concentration of glutathione. For a more accurate assessment of the possible antioxidant effect of captopril, we also analyzed ROS in neutrophils (in vivo), and ROS production induced by bradykinin and the influence of the PKC pathway in this production (in vitro). Our data show that the hearts of diabetic animals have increased oxidative damage, exemplified by the increased concentration of carbonylated protein and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). However, animals treated with captopril at both concentrations showed lower concentrations of carbonylated protein compared with untreated diabetic animals. We found an increase of catalase activity in the heart of diabetic rats, which was reversed by captopril treatment at both of the dosages tested. Our data showed that captopril was able to reduce ROS production in the neutrophils of diabetic rats at a dose of 10 mg captopril·(kg body mass)-1. However, the antioxidant effect of captopril is independent of bradykinin. Diabetes induces oxidative stress, and these results suggest that captopril has an antioxidant effect and can modulate the production of ROS in circulating neutrophils.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 12/2011; 89(12):923-933.
• Article: Overlapping LQT1 and LQT2 phenotype in a patient with long QT syndrome associated with loss-of-function variations in KCNQ1 and KCNH2

  Jonathan M. Cordeiro, Guillermo J. Perez, Nicole Schmitt, Ryan Pfeiffer, Vladislav V. Nesterenko, Elena Burashnikov, Christian Veltmann, Martin Borggrefe, Christian Wolpert, Rainer Schimpf, Charles Antzelevitch
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  ABSTRACT: Long QT syndrome (LQTS) is an inherited disorder characterized by prolonged QT intervals and potentially life-threatening arrhythmias. Mutations in 12 different genes have been associated with LQTS. Here we describe a patient with LQTS who has a mutation in KCNQ1 as well as a polymorphism in KCNH2. The proband (MMRL0362), a 32-year-old female, exhibited multiple ventricular extrasystoles and one syncope. Her ECG (QT interval corrected for heart rate (QTc) = 518ms) showed an LQT2 morphology in leads V4-V6 and LQT1 morphology in leads V1-V2. Genomic DNA was isolated from lymphocytes. All exons and intron borders of 7 LQTS susceptibility genes were amplified and sequenced. Variations were detected predicting a novel missense mutation (V110I) in KCNQ1, as well as a common polymorphism in KCNH2 (K897T). We expressed wild-type (WT) or V110I Kv7.1 channels in CHO-K1 cells cotransfected with KCNE1 and performed patch-clamp analysis. In addition, WT or K897T Kv11.1 were also studied by patch clamp. Current-voltage (I-V) relations for V110I showed a significant reduction in both developing and tail current densities compared with WT at potentials >+20 mV (p < 0.05; n = 8 cells, each group), suggesting a reduction in IKs currents. K897T- Kv11.1 channels displayed a significantly reduced tail current density compared with WT-Kv11.1 at potentials >+10 mV. Interestingly, channel availability assessed using a triple-pulse protocol was slightly greater for K897T compared with WT (V0.5 = -53.1 ± 1.13 mV and -60.7 ± 1.15 mV for K897T and WT, respectively; p < 0.05). Comparison of the fully activated I-V revealed no difference in the rectification properties between WT and K897T channels. We report a patient with a loss-of-function mutation in KCNQ1 and a loss-of-function polymorphism in KCNH2. Our results suggest that a reduction of both IKr and IKs underlies the combined LQT1 and LQT2 phenotype observed in this patient.Le syndrome du QT long (SQTL) est une anomalie héréditaire caractérisée par un allongement des intervalles (espace QT) QT et par des arythmies potentiellement mortelles. Des mutations dans 12 gènes différents ont été associées au SQTL. Ici, nous décrivons une patiente atteinte d'un SQTL, porteuse d'une mutation dans KCNQ1 et d'un polymorphisme dans KCNQ2. Le propositus (MMRL0362), une femme âgée de 32 ans, a présenté de multiples extrasystoles et une syncope. Son ECG (QTc = 518 ms) a montré une morphologie de type LQT2 dans les dérivations V4-V6 et de type LQT1 dans les dérivations V1-V2. L'ADN génomique a été isolé des lymphocytes. Toutes les jonctions exons et introns de 7 gènes de prédisposition au SQTL ont été amplifiées et séquencées. Les variations détectées ont annoncé une nouvelle mutation faux-sens (V110I) dans KCNQ1 et un polymorphisme commun dans KCNH2 (K897T). Nous avons exprimé des canaux Kv7.1 V110I ou TS dans les cellules CHO-K1 cotransfectées avec KCNE1, puis effectué une analyse en patch clamp. Nous avons aussi utilisé la technique du patch clamp pour examiner des canaux Kv1.1 K897T ou TS. Les relations courant-tension (I-V) pour V110I ont montré une diminution significative des densités des courants en cours de développement ou de queue comparativement à celles des courants TS aux potentiels >+20 mV (p < 0,05; n = 8 cellules, chaque groupe), ce qui laisse supposer une diminution des courants IKs. Les canaux K897T-Kv1.1 ont subi une diminution significative de la densité du courant de queue comparativement à celle du courant Kv11.1-TS aux potentiels >+10 mV. Fait intéressant, la disponibilité des canaux évaluée en utilisant un protocole à 3 impulsions a été légèrement plus élevée pour K897T que pour TS (V0,5 = -53,1 ± 1,13 mV et -60,7 ± 1,15 mV pour K897T et TS, respectivement; p < 0,05). La comparaison des relations I-V n'a révélé aucune différence dans les propriétés de rectification des canaux TS et K897T. En conclusion, nous avons décrit une patiente porteuse d'une mutation perte de fonction dans KCNQ1 et un polymorphisme perte de fonction dans KCNH2.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 11/2010; 88(12):1181-1190.
• Article: Chloroethyl urea derivatives block tumour growth and thioredoxin-1 nuclear translocation

  Alexandre Patenaude, Jessica S. Fortin, Réna Deschenes, Marie-France Côté, Jacques Lacroix, René C.-Gaudreault, Éric Petitclerc
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  ABSTRACT: Aryl chloroethyl ureas (CEUs) are new protein alkylating agents exhibiting anticancer activity both in vitro and in vivo. We report herein that 14C-labeled CEU derivatives, designated CEU-025 and CEU-027, covalently bind to thioredoxin-1 (TRX1). Covalent binding of these molecules slightly decreases the disulfide-reducing activity of recombinant TRX1, when compared with the effect of strong thioalkylating agents such as N-ethylmaleimide. Moreover, site-directed mutagenesis and diamide competition assays demonstrated that TRX1 cysteinyl residues are not the prime targets of CEUs. CEU-025 abrogates the nuclear translocation of TRX1 in human cancer cells. In addition, we show that CEU-025 can block TRX1 nuclear translocation induced by cisplatin. Unexpectedly, pretreatment with sublethal CEU-025 concentrations that block TRX1 nuclear translocation protected the cells against cisplatin cytotoxicity. Overexpression of TRX1 in HT1080 fibrosarcoma cells attenuated CEU-025 cytotoxicity, while its suppression using TRX1-specific siRNA increased the effects of CEU-025, suggesting that loss of function of TRX1 is involved, at least in part, in the cytotoxic activity of CEU-025. These results suggest that CEU-025 and CEU-027 exhibit anticancer activity through a novel, unique mechanism of action. The importance of TRX1 and the dependence of the cytotoxicity of CEU-025 and CEU-027 on TRX1 intracellular localization are also discussed.Les aryl chloroéthyl urées (CEU) sont de nouveaux agents alkylants présentant une activité anticancéreuse in vitro et in vivo. Dans le présent article, nous indiquons que les dérivés des CEU marqués au 14C, CEU-025 et CEU-027, se lient de manière covalente à la thiorédoxine-1 (TRX1). La liaison covalente de ces molécules diminue légèrement l'activité de réduction des ponts disulfures de la TRX1 recombinante, par comparaison avec l'effet d'agents thio-alkylants puissants comme le N-éthymaléimide. Nous démontrons aussi par mutagénèse dirigée et des essais de compétition avec le diamide que les résidus cystéinyl de la TRX1 ne sont pas les principales cibles des CEU. CEU-025 supprime la translocation nucléaire de la TRX1 dans les cellules cancéreuses humaines. De plus, nous montrons que CEU-025 peut bloquer la translocation nucléaire de TRX1 induite par le cisplatine. Contre toute attente, un prétraitement avec des concentrations sublétales de CEU-025 bloquant la translocation nucléaire de TRX1 a protégé les cellules contre la cytotoxicité du cisplatine. La surexpression de TRX1 dans les fibrosarcomes HT1080 a atténué la cytotoxicité de CEU-025, alors que l'inhibition de son expression par siARN a augmenté les effets de l'agent, ce qui laisse croire que la perte de fonction de la TRX1 est impliquée, du moins en partie, dans l'activité cytotoxique de CEU-025. Ces résultats donnent à penser que CEU-025 et CEU-027 ont une activité anticancéreuse par l'intermédiaire d'un nouveau et unique mécanisme d'action. Nous examinons aussi l'importance de TRX1 et la dépendance de la toxicité de CEU-025 et de CEU-027 envers la localisation intracellulaire de TRX1.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 10/2010; 88(11):1102-1114.
• Article: Effects of low-dose ketanserin on atherosclerosis in rats and rabbits

  Yong-Sheng Yu, He-Hui Xie, Ling Li, Shu-Wei Song, Ping Han, Guo-Jun Cai, Ding-Feng Su
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  ABSTRACT: The present study was designed to test the hypothesis that a small dose of ketanserin, which enhances baroreflex activity, prevents the early lesions of atherosclerosis. In experiment 1, baroreflex sensitivity (BRS) was measured in 31 spontaneously hypertensive rats (SHRs) in a conscious state using a computerized blood pressure monitoring system. Four weeks later, the rats were administered vitamin D3 and fed a high-cholesterol diet for 8 weeks to induce atherosclerosis. Then their hearts and aortae were removed for pathological examination. A negative correlation was found between BRS and the scores of coronary (r = -0.460, P < 0.01) and aortic atherosclerosis (r = -0.448, P < 0.05) in SHR. In experiment 2, SHRs were divided into 3 groups (n = 10 in each group) and received a dose of ketanserin of 0.3, 1.0, and 3.0 mg/kg (i.g.), respectively. At the smallest dose (0.3 mg/kg), ketanserin did not lower blood pressure but enhanced BRS. In experiment 3, SHRs were administered vitamin D3, fed a high-cholesterol diet, and simultaneously treated with low-dose ketanserin. The atherosclerosis scores of the treatment group were significantly lower than those of the control group (coronary score: 0.90 ± 0.14 vs. 1.76 ± 0.27, P < 0.05; aortic scores: 1.00 ± 0.39 vs. 2.18 ± 0.41, P < 0.05). In experiment 4, male New Zealand White rabbits were fed a high-cholesterol diet and treated with low-dose ketanserin at the same time. The atherosclerosis scores of the treatment group were significantly lower than those of the control group (aortic scores: 0.26 ± 0.20 vs. 0.60 ± 0.31, P < 0.05). In conclusion, the present study demonstrated, for the first time, that low-dose ketanserin prevented the development of atherosclerosis independent of its blood pressure lowering action in SHRs and New Zealand White rabbits at least in part via enhancement of arterial baroreflex function.La présente étude a eu pour objectif de vérifier l'hypothèse qu'une faible dose de kétansérine, qui stimule l'activité du baroréflexe, a prévenu les lésions précoces de l'athérosclérose. Dans l'expérience 1, on a mesuré la sensibilité du baroréflexe (SBR) chez 31 rats spontanément hypertendus (RSH) éveillés, en utilisant un système informatisé de surveillance de la pression artérielle. Quatre semaines plus tard, on a administré de la vitamine D3 aux rats, et on les a soumis à une diète riche en cholestérol pendant 8 semaines pour induire l'athérosclérose. On a ensuite prélevé les cœurs et les aortes pour les soumettre à un examen pathologique. On a trouvé une corrélation négative entre la SBR et les scores coronaire (r = 0,460, P < 0,01) et aortique (r = -0,448,P 0< 0,05) de l'athérosclérose. Dans l'expérience 2, on a divisé les RSH en trois groupes (n = 10 dans chaque groupe) et on leur a administré une dose de kétansérine de 0,3, 1,0 et 3,0 mg/kg (i.g.) respectivement. À la plus faible dose (0,3 mg/kg), la kétansérine n'a pas abaissé la PA, mais a augmenté la SBR. Dans l'expérience 3, on a administré de la vitamine D3 aux RSH et on les a soumis à la diète riche en cholestérol, en plus de les traiter avec la faible dose de kétansérine. Les scores d'athérosclérose du groupe traité ont été significativement plus faibles que ceux du groupe témoin (scores coronaires : 0,90 ± 0,14 par rapport à 1,76 ± 0,27, P < 0,05 ; scores aortiques 1,00 ± 0,39 par rapport à 2,18 ± 0,41, P < 0,05). Dans l'expérience 4, on a soumis des lapins néo-zélandais blancs mâles (NZB) à la diète riche en cholestérol et on les a traités simultanément avec la faible dose de kétansérine.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 10/2010; 88(11):1054-1060.
• Article: Darusentan is a potent inhibitor of endothelin signaling and function in both large and small arteries

  Faquan Liang, Christopher B. Glascock, Denise L. Schafer, Jennifer Sandoval, LouAnn Cable, Lawrence Melvin, J. C. Hartman, Kelly R. Pitts
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  ABSTRACT: Endothelin is a potent vasoconstrictor often up-regulated in hypertension. Endothelin vasoconstriction is mediated via the G-protein coupled endothelin A (ETA) receptor present on vascular smooth muscle. Endothelin receptor antagonists (ERAs) have been shown to antagonize ET-induced vasoconstriction. We describe the primary pharmacology of darusentan, a propanoic acid based ERA currently in phase 3 clinical trials for resistant hypertension. Darusentan was tested in membrane-, cell-, and tissue-based assays to determine its biochemical and functional potency. Rat aortic vascular smooth muscle cells (RAVSMs) were characterized using flow cytometry. RAVSM membrane fractions tested in saturation experiments exhibited moderate endothelin receptor density. Receptor counting revealed that >95% of the endothelin receptors in these fractions were the ETA subtype. (S)-Darusentan competed for radiolabeled endothelin binding in RAVSM membranes with single-site kinetics, exhibiting a Ki = 13 nmol/L. (R)-Darusentan exhibited no binding activity. In cultured RAVSMs, endothelin induced increases in inositol phosphate and Ca2+ signaling, both of which were attenuated by (S)-darusentan in a concentration-dependent manner. In isolated endothelium-denuded rat aortic rings, (S)-darusentan inhibited endothelin-induced vascular contractility with a pA2 = 8.1 ± 0.14 (n = 4 animals; mean ± SD). (R)-Darusentan had no effect. The vasorelaxant potency of (S)-darusentan did not change when determined in isolated denuded rat mesenteric arterioles, suggesting a similar mode of action in both conductance and resistance arteries. In vascular smooth muscle, (S)-darusentan is an ERA with high affinity for the ET receptor, which in this preparation is predominantly ETA receptors. (S)-Darusentan inhibits endothelin-induced signaling related to pro-contractile activity and is a potent inhibitor of vasoconstriction in large and small arteries.L'endothéline est un puissant vasoconstricteur souvent surexprimé lors d'hypertension. La vasoconstriction induite par l'endothéline est véhiculée par le récepteur de l'endothéline A (ETA) couplé à la protéine G présent sur le muscle lisse vasculaire. Des travaux ont montré que les antagonistes du récepteur de l'endothéline (ARE) répriment la vasoconstriction induite par l'ET-1. Nous décrivons la pharmacologie primaire du darusentan, un ARE basé sur l'acide propanoïque, actuellement évalué dans les essais cliniques de phase 3 pour le traitement de l'hypertension résistante. Nous avons examiné le darusentan dans des essais sur membranes, cellules et tissus afin de déterminer sa puissance biochimique et fonctionnelle. Nous avons caractérisé des cellules musculaires lisses vasculaire aortiques de rats (MLVAR) en utilisant la cytométrie de flux. Les fractions membranaires des MLVAR examinées dans les expériences de saturation ont montré une densité moyenne de récepteurs d'endothéline. Le comptage des récepteurs a révélé que le sous-type ETA représentait >95 % des récepteurs de l'endothéline dans ces fractions. Le (S)-darusentan a compétitionné pour la fixation de l'endothéline radiomarquée dans les membranes des MLVAR avec une cinétique à un seul site, présentant une Ki = 13 nmol/L. Le (S)-darusentan n'a montré aucune activité de fixation. Dans les MLVAR cultivées, l'endothéline a induit des augmentations de signalisation de l'inositol phosphate et du Ca2+, et ces augmentations ont été atténuées d'une manière concentration-dépendante par le (S)-darusentan. Dans les anneaux aortiques dépourvus endothélium, le (S)-darusentan a inhibé la contractilité vasculaire induite par l'endothéline avec une valeur de pA2 = 8,1 ± 0,14 (n = 4 animaux, moyenne ± É.-T.). Le (R)-darusentan n'a eu aucun effet. La puissance vasorelaxante du (S)-darusentan mesurée dans les artérioles mésentériques isolées dépourvues d'endothélium est demeurée stable, ce qui laisse supposer un mode d'action similaire dans les artères de conductance et de résistance.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 07/2010; 88(8):840-849.
• Article: Endothelin axis induces metalloproteinase activation and invasiveness in human lymphatic endothelial cells

  Francesca Spinella, Valentina Caprara, Emirena Garrafa, Valeriana Di Castro, Laura Rosanò, Pier G. Natali, Anna Bagnato
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  ABSTRACT: The molecular mechanisms involved in lymphangiogenesis were unknown until recently. We previously demonstrated that the endothelin-1 (ET-1) axis stimulates lymphatic endothelial cells (LEC) and lymphatic vessels to grow and invade. Here we further investigated the effect of ET-1 on lymphatic vessels and evaluated whether ET-1 actions result in the functional activation of lymphangiogenesis. Using highly purified human LEC, characterized for the expression of ET-1 axis members by quantitative real-time PCR, we found that the endothelin B receptor (ETB), upon activation by ET-1, induced matrix-metalloproteinase activation, demonstrating that ET-1 influenced the activity of the proteolytic enzymes required for LEC invasion. Functional assays performed by using intradermal lymphangiography demonstrated that ET-1 promoted the formation of lymphatic vessels and that these vessels were capable of lymphatic flow. ETB blockade with the specific antagonist BQ788 inhibited matrix-metalloproteinase activation and dye transport within the lymphatic vessels, demonstrating that ETB is involved in the regulation of the growth of and in the formation of functional vessels upon activation by ET-1. Our results suggest that ET-1 is a lymphangiogenic mediator and that targeting pharmacologically ETB may be therapeutically exploited in a variety of diseases, including cancer.Les mécanismes moléculaires participant à la lymphangiogenèse étaient jusqu'à il y a peu de temps inconnus. Dans des travaux antérieurs, nous avons démontré que l'axe de l'endothéline-1 (ET-1) stimule les cellules endothéliales lymphatiques (CEL) ainsi que les vaisseaux lymphatiques afin de favoriser la croissance et l'invasion. Dans la présente étude, nous avons examiné plus en détail l'impact de l'ET-1 sur les vaisseaux lymphatiques et évalué si ses actions déclenchent l'activation fonctionnelle de la lymphangiogenèse. Nous avons utilisé des CEL hautement purifiées d'humains, caractérisées en utilisant la PCR en temps réel quantitative pour exprimer les composants de l'axe de l'ET-1. Nous avons constaté que le récepteur de type B de l'endothéline (ETB), après avoir été activé par l'ET-1, provoque l'activation de la métalloprotéinase matricielle, ce qui démontre que l'ET-1 influe sur l'activité des enzymes protéolytiques nécessaires à l'invasion des CEL. Les essais fonctionnels réalisés en utilisant la lymphangiographie intradermique ont démontré que l'ET-1 favorise la formation de vaisseaux lymphatiques et que ces vaisseaux sont capables de débit lymphatique. Le blocage de l'ETB par l'antagoniste spécifique BQ788 a inhibé l'activation de la métalloprotéinase matricielle et le transport de colorant dans les vaisseaux lymphatiques, ce qui démontre que l'ETB participe à la régulation de la croissance des vaisseaux fonctionnels et à leur formation dès qu'il est activé par l'ET-1. Nos résultats donnent à penser que l'ET-1 est un médiateur lymphangiogénique et que le ciblage pharmacologique du récepteur ETB pourrait être exploité dans le traitement de diverses maladies dont le cancer.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 07/2010; 88(8):782-787.
• Article: Role of insulin on jejunal PepT1 expression and function regulation in diabetic male and female rats

  Asdghig H. Der-Boghossian, Sara R. Saad, Claudine Perreault, Chantale Provost, Danielle Jacques, Lina N. Kadi, Nahla G. Issa, Abla M. Sibai, Nadim W. El-Majzoub, Anwar B. Bikhazi
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  ABSTRACT: The aim of this study was to determine whether the jejunal oligopeptide transporter PepT1 is regulated by insulin and whether this regulation is sex-dependent in type 1 diabetic rats. PepT1 expression, real-time polymerase chain reaction, and Western blots were performed using jejunal segments from 4 groups of male and female rats: normal (nondiabetic), insulin-treated nondiabetic, streptozotocin (STZ)-induced diabetic (type 1 diabetes), and insulin-treated diabetic models. Furthermore, the same segments from all groups underwent perfusion to assess uptake of the dipeptide glycylsarcosine through PepT1. Our results showed that insulin treatment of nondiabetic female rats decreased blood glucose level but did not affect nondiabetic male rats. In both male and female diabetic rats, insulin did not completely decrease blood glucose level. Insulin treatment decreased PepT1 mRNA level in nondiabetic male rats and increased mRNA level in nondiabetic female rats without affecting the PepT1 protein level in either sex. Inducing diabetes with STZ increased PepT1 mRNA and protein levels in female rats; however, in diabetic male rats, the increase in mRNA level was accompanied by a decrease in PepT1 protein level. Treatment of diabetic male rats with insulin partially reversed the effect of diabetes on PepT1 mRNA and protein levels, whereas the same treatment completely restored both PepT1 mRNA and protein to control levels in insulin-treated diabetic female rats. In both nondiabetic male and female rats, insulin treatment had no effect on PepT1 influx rate, and STZ treatment decreased the transporter influx rate. Treatment of diabetic male and female rats with insulin significantly increased PepT1 influx rate; however, complete recovery was found only in diabetic female rats. These results clearly show that insulin and diabetes affected blood glucose level as well as PepT1 activity, expression, and protein levels in a sex-dependent manner. These results suggest that a factor, probably estrogen, could be responsible for the sex-dependent effects of diabetes and insulin in PepT1 level and activity.La présente étude a eu pour but d'examiner si le transporteur d'oligopeptides dans le jéjunum, PepT1, est régulé par l'insuline et dépendant du sexe chez les rats diabétiques de type 1. L'expression de PepT1, la réaction en chaîne de la polymérase en temps réel et le buvardage de western ont été effectués en utilisant des segments de jéjunum provenant de quatre groupes de rats mâles et femelles : normaux, normaux traités à l'insuline, rendus diabétiques par streptozotocine (STZ) (diabète de type 1), et diabétiques traités à l'insuline. De plus, ces segments ont été perfusés pour évaluer la capture du dipeptide glycylsarcosine par PepT1. Nos résultats ont montré que le traitement à l'insuline a diminué le taux de glucose sanguin chez les rats femelles normales, mais qu'il pas eu d'effet sur les rats mâles normaux. Chez les rats diabétiques mâles et femelles, l'insuline n'a pas diminué le taux de glucose sanguin. Le traitement à l'insuline a diminué le taux d'ARNm du PepT1 chez les rats mâles normaux et l'a augmenté chez les rats femelles normales, mais il n'a pas modifié leurs taux de protéines PepT1. L'induction du diabète par STZ a augmenté les taux de protéines et d'ARNm du PepT1 chez les rats femelles; toutefois, chez les rats mâles diabétiques, l'augmentation du taux d'ARNm a été accompagnée d'une diminution du taux de protéines. Le traitement des rats mâles diabétiques à l'insuline a partiellement renversé l'effet du diabète sur les taux de protéines et d'ARNm du PepT1, alors que chez les rats femelles, le même traitement a ramené le taux de protéines et d'ARNm au taux témoin. Chez les rats femelles et mâles normaux, le traitement à l'insuline n'a pas eu d'effet sur l'influx de PepT1, et le traitement par STZ l'a diminué. Le traitement des rats femelles et mâles diabétiques à l'insuline a augmenté significativement l'influx de PepT1; toutefois, un rétablissement complet n'a été observé que chez les rats femelles.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 06/2010; 88(7):753-759.
• Article: Acute effects of endothelin receptor antagonists on hepatic hemodynamics of cirrhotic and noncirrhotic rats

  Maria A. Cavasin, Hillary Semus, Kelly Pitts, Yanyu Peng, Jennifer Sandoval, Joseph Chapo, Craig F. Plato
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  ABSTRACT: Hepatic and circulating endothelin-1 (ET-1) are increased in patients with cirrhosis and in cirrhotic animals. However, the distinct roles of ET receptor subtypes ETA and ETB in cirrhosis and portal hypertension (PHT) have not been clearly elucidated. Thus, we studied the effects of selective ET-1 antagonists (ETA-ant or ETB-ant) and nonselective ET-1 antagonist (ETA/B-ant) on hepatic hemodynamics in cirrhotic rats. Liver fibrosis and PHT were induced by complete bile duct ligation (BDL) in rats. Two weeks after BDL or sham surgery, hemodynamic responses were measured during intraportal infusion of incremental doses of the following ET-ants: (i) BQ-123, (ii) BQ-788, and (iii) bosentan. After equilibration with vehicle, doses of ET-ants were infused for 30 min periods, and steady-state systemic and hepatic hemodynamics, portal venous pressure (PVP), and hepatic blood flow (HBF) were measured. BDL induced significant PHT and elevated concentrations of plasma ET-1 compared with sham. ETA-ant decreased PVP of cirrhotic rats but had no effect on sham, whereas ETB-ant increased PVP in sham but had no effect in BDL. Nonselective ETA/B-ant decreased PVP of BDL similarly to ETA-ant. Both ETA-ant and ETB-ant decreased local HBF, whereas a nonselective antagonist did not change HBF in sham; however no significant changes were observed in HBF of BDL rats with any of the antagonists. These findings suggest ETA activation contributes to PHT in cirrhotic rats, whereas ETB-mediated portal depressor effects are attenuated in cirrhotic rats compared with noncirrhotic rats.Les taux d'endothélines-1 (ET-1) circulantes et hépatiques augmentent chez les animaux et les patients cirrhotiques. Toutefois, les rôles spécifiques des sous-types de récepteurs de l'ET, ETA et ETB, dans la cirrhose et l'hypertension portale (HTP) n'ont pas encore été totalement élucidés. Nous avons examiné les effets d'antagonistes sélectifs (ETA et ETB) et non sélectif de l'ET-1 (ant-ETA/B) sur l'hémodynamique hépatique de rats normaux et cirrhotiques. Nous avons induit une fibrose hépatique et une HTP par une ligature complète du canal cholédoque (LCC) chez des rats. Deux semaines après la LCC ou une opération simulée, nous avons mesuré les réponses dynamiques durant l'administration intraporte de doses graduelles des ant-ET suivants: (i) BQ-123, (ii) BQ-788, et (iii) bosentan. Après une mise à l'équilibre avec un véhicule, nous avons perfusé les doses d'ant-ET pendant des périodes de 30 min, puis mesuré les réponses du débit sanguin hépatique (DSH), de la pression veineuse porte (PVP) et de l'hémodynamique systémique à l'équilibre. La LCC, par rapport à l'opération simulée, a induit une forte HTP et une augmentation significative des concentrations plasmatiques d'ET-1. Les ant-ETA ont diminué la PVP des rats cirrhotiques, mais n'ont pas eu d'effet sur celle des rats soumis à l'opération simulée, alors que les ant-ETB ont eu les effets inverses. Les ant-ET non sélectifs et les ant-ETA ont diminué de manière analogue la PVP des LCC. Chez les rats soumis à une opération simulée, les ant-ETA et ETB ont diminué le DSH local, alors qu'un antagoniste non sélectif ne l'a pas modifié; cependant, aucun des antagonistes n'a modifié significativement le DSH chez les rats LCC. Ces résultats donnent à penser que l'activation de l'ETA contribue à l'HTP chez les rats cirrhotiques, alors que les effets hypotenseurs véhiculés par l'ETB pourraient être atténués chez les rats cirrhotiques comparativement à ceux observés chez les rats normaux.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 05/2010; 88(6):636-643.
• Article: Recombinant truncated and microsomal heme oxygenase-1 and -2: differential sensitivity to inhibitors

  Dragic Vukomanovic, Brian McLaughlin, Mona N. Rahman, Jason Z. Vlahakis, Gheorghe Roman, Ryan A. Dercho, Robert T. Kinobe, Maaike Hum, James F. Brien, Zongchao Jia, Walter A. Szarek, Kanji Nakatsu
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  ABSTRACT: Recombinant truncated forms of heme oxygenase-1 and -2 (HO-1 and HO-2) were compared with their crude microsomal counterparts from brain and spleen tissue of adult male rats with respect to their inhibition by azole-based, nonporphyrin HO inhibitors. The drugs tested were an imidazole-alcohol, an imidazole-dioxolane, and a triazole-ketone. Both the recombinant and crude forms of HO-2 were similarly inhibited by the 3 drugs. The crude microsomal spleen form of HO-1 was more susceptible to inhibition than was the truncated recombinant form. This difference is attributed to the extra amino acids in the full-length enzyme. These observations may be relevant in the design of drugs as inhibitors of HO and other membrane proteins.On a comparé l'inhibition de formes recombinantes tronquées de hème oxygénase-1 et -2 (HO-1 et HO-2) avec celle de leurs contreparties microsomales brutes, en utilisant des inhibiteurs de HO non porphyriques, à base d'azole. On a testé trois médicaments: un imidazole-alcool, un imidazole-dioxolane et un triazole-cétone. Les 3 médicaments ont inhibé de manière similaire les formes recombinantes et brutes de HO-2. La forme microsomale brute splénique de HO-1 a été plus sensible à l'inhibition que la forme recombinante tronquée. Cette différence est attribuée aux acides aminés surnuméraires dans l'enzyme complète. Ces observations pourraient être utiles pour la conception d'inhibiteurs de HO et d'autres protéines membranaires.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 03/2010; 88(4):480-486.
• Article: Oxidative stress and aging: Is methylglyoxal the hidden enemy?

  Kaushik M. Desai, Tuanjie Chang, Hui Wang, Ali Banigesh, Arti Dhar, Jianghai Liu, Ashley Untereiner, Lingyun Wu
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  ABSTRACT: Aging is a multifactorial process that involves changes at the cellular, tissue, organ and the whole body levels resulting in decreased functioning, development of diseases, and ultimately death. Oxidative stress is believed to be a very important factor in causing aging and age-related diseases. Oxidative stress is caused by an imbalance between oxidants such as reactive oxygen species (ROS) and antioxidants. ROS are produced from the mitochondrial electron transport chain and many oxidative reactions. Methylglyoxal (MG) is a highly reactive dicarbonyl metabolite formed during glucose, protein and fatty acid metabolism. MG levels are elevated in hyperglycemia and other conditions. An excess of MG formation can increase ROS production and cause oxidative stress. MG reacts with proteins, DNA and other biomolecules, and is a major precursor of advanced glycation end products (AGEs). AGEs are also associated with the aging process and age-related diseases such as cardiovascular complications of diabetes, neurodegenerative diseases and connective tissue disorders. AGEs also increase oxidative stress. In this review we discuss the potential role of MG in the aging process through increasing oxidative stress besides causing AGEs formation. Specific and effective scavengers and crosslink breakers of MG and AGEs are being developed and can become potential treatments to slow the aging process and prevent many diseases.Le vieillissement est un processus multifactoriel qui implique des modifications au niveau des cellules, des tissus, des organes et du corps entier; ces modifications entraînent une diminution des fonctions, le développement de maladies, et ultimement la mort. Le stress oxydatif jouerait un rôle très important dans le vieillissement et les maladies liées à l'âge. Le stress oxydatif est causé par un déséquilibre entre des oxydants tels que les espèces réactives de l'oxygène (ROS) et les antioxydants. Les ROS sont produites par la chaîne de transport des électrons dans la mitochondrie ainsi que par de nombreuses réactions oxydantes. Le méthylglyoxal (MG) est un métabolite dicarbonyl hautement réactif formé durant le métabolisme du glucose, des protéines et des acides gras. Les taux de MG augmentent durant divers conditions, dont l'hypoglycémie. Une formation excessive de MG peut augmenter la production de ROS et causer un stress oxydatif. Le MG réagit avec les protéines, l'ADN et d'autres biomolécules, et est un précurseur important des produits terminaux avancés de glycation (AGE). Les AGE sont aussi associés au processus de vieillissement et aux maladies liées à l'âge, comme les complications cardiovasculaires du diabète, les maladies neurodégénératives et les maladies du tissu conjonctif. De plus, les AGE augmentent le stress oxydatif. Dans cette synthèse, nous discuterons du rôle potentiel du MG dans le processus de vieillissement, par l'augmentation de stress oxydatif et la formation d'AGE. Des piégeurs et des briseurs spécifiques et efficaces des liaisons croisées du MG et des AGE sont en développement, et pourraient devenir des traitements potentiels pour ralentir le processus de vieillissement et prévenir de nombreuses maladies.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 02/2010; 88(3):273-284.
• Article: Calcium Signalling: Introduction

  Douglas L. Jones, Zhuan Zhou
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 01/2010; 88(2):iv-ii.
• Article: Changes in PPAR gene expression and myocardial tolerance to ischaemia: relevance to pleiotropic effects of statins

  Táňa Ravingerová, Adriana Adameová, Tara Kelly, Efthymia Antonopoulou, Dezider Pancza, Mária Ondrejčáková, Vinoth K.M. Khandelwal, Slávka Čarnická, Antigone Lazou
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  ABSTRACT: Peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR), which are key transcriptional regulators of lipid metabolism and energy production, have been suggested to play an important role in myocardial ischaemia-reperfusion (I/R) injury. Their role in cardioprotection, however, is not yet fully elucidated. Statins have shown beneficial effects on I/R damage beyond lipid lowering, and some of their cardioprotective cholesterol-independent effects may be related to the regulation of PPAR. To clarify this issue, we explored a potential link between a response to I/R and changes in cardiac PPARα protein and gene expression in simvastatin-treated normocholesterolaemic rats. After 5 days of treatment with simvastatin (10 mg/kg per day, p.o.), Langendorff-perfused hearts were subjected to 30 min regional ischaemia (occlusion of the left anterior descending coronary artery) or global ischaemia and 2 h reperfusion for the evaluation of the infarct size (triphenyltetrazolium chloride and planimetry; as percentage of risk area), ischaemic arrhythmias, and postischaemic contractile recovery. Baseline PPARα mRNA and protein levels were increased by 3-fold and 2-fold, respectively, in simvastatin-treated hearts compared with the untreated controls. Simvastatin-treated hearts exhibited smaller size of infarction (11.5% ± 0.4% vs. 33.7% ± 4% in controls; p < 0.01), improved postischaemic contractile recovery, and lower severity of arrhythmias during ischaemia and early reperfusion. Enhanced resistance to I/R injury was associated with preservation of mRNA and protein levels of PPARα in contrast to their marked downregulation in controls. In conclusion, statin-induced changes in the expression of PPARα may contribute to attenuation of myocardial I/R injury and thus suggest the involvement of cardioprotective mechanisms independent of inhibition of HMG-CoA reductase.Des études ont suggéré que, en tant que régulateurs de transcription essentiels du métabolisme des lipides et de la production d'énergie, les récepteurs activés de la prolifération des peroxysomes (PPAR) jouent un rôle important dans la lésion d'ischémie/reperfusion (I/R) myocardique. Toutefois, leur rôle dans la cardioprotection n'est pas totalement élucidé. Les statines ont montré des effets bénéfiques, autres que hypolipémiants, sur la lésion I/R, et certains de leurs effets cardioprotecteurs indépendants du cholestérol pourraient être liés à la régulation par les PPAR. Pour clarifier cette question, nous avons examiné le lien potentiel entre la réponse à l'I/R et les modifications dans l'expression cardiaque des gènes et des protéines PPARα chez des rats normocholestérolémiques traités par simvastatine. Après un traitement de 5 jours (10 mg/kg par jour, p.o.), des cœurs perfusés selon la méthode de Langendorff ont été soumis à une ischémie régionale (occlusion de l'artère interventriculaire antérieure) ou globale pendant 30 min et à une reperfusion pendant 2 h, pour évaluer la taille de l'infarctus (chlorure de triphényltétrazolium et planimétrie ; en % de la zone à risque), les arythmies ischémiques et le rétablissement contractile postischémique. Les taux de base des protéines et de l'ARNm des PPARα ont augmenté d'un facteur 3 et 2, respectivement, dans les cœurs des rats traités par simvastatine, par comparaison à ceux des cœurs témoins non traités. Les cœurs traités par simvastatine ont présenté une réduction de la taille d'infarctus (11,5 % ± 0,4 % vs 33,7 % ± 4 % chez les témoins; p < 0,01), une amélioration du rétablissement contractile postichémique, et une diminution de la gravité des arythmies induites par I/R. L'augmentation de la résistance à la lésion I/R a été associée à la préservation des taux de protéines et de l'ARNm des PPARα après l'I/R, par opposition à sa diminution marquée dans les cœurs témoins. En conclusion, les modifications induites par les statines dans l'expression des PPARα pourraient contribuer à atténuer la lésion d'I/R myocardique, et, de ce fait, suggèrent l'implication de mécanismes cardioprotecteurs indépendants de l'inhibition de la HMG-COA réductase.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 11/2009; 87(12):1028-1036.
• Article: Targeted production of proprotein convertase PC1 enhances mammary development and tumorigenesis in transgenic mice

  Anne Blanchard, Barbara Iwasiow, Alison Yarmill, Agnes Fresnosa, Josef Silha, Yvonne Myal, Leigh C. Murphy, Michel Chrétien, Nabil Seidah, Robert P.C. Shiu
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  ABSTRACT: Elevated production of proprotein convertases (PCs), proteolytic enzymes that posttranslationally modify the biological activities of diverse groups of cellular proteins, is a common occurrence in human breast carcinomas. A transgenic mouse model was developed to gain insight into the significance of PC production in breast development and neoplasia. Mammary epithelium-specific and early expression of PC1 was targeted by the use of the mouse mammary tumor virus promoter/enhancer. Whole-mount examinations revealed that the mammary glands of 83-day-old virgin PC1 transgenic mice exhibited an accelerated lobuloalveolar development compared with that of age-matched wild-type mice (p < 0.001). This phenotypic change was accompanied by extensive alterations in gene expression assessed by gene expression microarray analyses. Pathway analysis of PC1-induced alterations in gene expression has revealed possible mechanism of action of PC1 in the mammary gland. PC1 expression alone, however, did not promote spontaneous mammary tumorigenesis in the transgenic mice. PC1 transgene expression resulted in a significantly higher incidence (p = 0.008) and accelerated growth (p = 0.023) of 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA)-induced mammary adenocarcinomas. The present study therefore shows that PC1 expression can promote normal and neoplastic mammary development and growth and suggests that proprotein convertases may be important etiological factors in human breast neoplasia.L'augmentation de l'expression des proprotéines convertases (PC), enzymes protéolytiques qui modifient de façon posttranscriptionnelle les activités biologiques de divers groupes de protéines cellulaires, est fréquente dans les carcinomes mammaires humains. Nous avons mis au point un modèle de souris transgéniques afin de mieux comprendre la portée de l'expression des PC dans le développement mammaire et le processus néoplasique. Nous avons ciblé l'expression précoce spécifique de la PC1 dans l'épithélium mammaire en utilisant le promoteur/activateur de virus de tumeur mammaire de souris. L'examen de la préparation a indiqué que les glandes mammaires de souris transgéniques PC1 vierges de 83 jours présentaient un développement lobulo-alvéolaire accéléré comparativement à celui de souris sauvages d'âges comparables (< 0,001). Ce changement phénotypique a été accompagné d'importantes modifications dans l'expression génique évaluée au moyen de microréseaux. L'analyse des voies des modifications de l'expression génique induites par la PC1 a révélé un mécanisme d'action possible de la PC1 dans la glande mammaire. Cependant, l'expression de la PC1 seule n'a pas favorisé une tumorigenèse mammaire spontanée chez les souris transgéniques. Toutefois, l'expression transgénique de la PC1 a été associée à une incidence significativement plus élevée (p = 0,008) et à une croissance accélérée (p = 0,023) des adénocarcinomes mammaires induits par 7,12-diméthylbenz[a]anthracène (DMBA). Ainsi, la présente étude montre que l'expression de la proprotéine convertase PC1 pourrait influencer le développement mammaire normal et néoplasique, et permet de supposer que les proprotéines convertases pourraient être d'importants facteurs étiologiques dans les néoplasies mammaires humaines.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 09/2009; 87(10):831-838.
• Article: Differential regulation of H+-ATPases in MDCK-C11 cells by aldosterone and vasopressin

  Priscilla M.C. Dos Santos, Fabio P. Freitas, Jeane Mendes, Ana L. Tararthuch, Ricardo Fernandez
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  ABSTRACT: The objective of the present work was to characterize the biochemical activity of the proton pumps present in the C11 clone of Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells, akin to intercalated cells of the collecting duct, as well as to study their regulation by hormones like aldosterone and vasopressin. MDCK-C11 cells from passages 78 to 86 were utilized. The reaction to determine H+-ATPase activity was started by addition of cell homogenates to tubes contained the assay medium. The inorganic phosphate (Pi) released was determined by a colorimetric method modified from that described by Fiske and Subbarow. Changes in intracellular calcium concentration in the cells was determined using the Ca2+-sensing dye fluo-4 AM. Homogenates of MDCK-C11 cells present a bafilomycin-sensitive activity (vacuolar H+-ATPase), and a vanadate-sensitive activity (H+/K+-ATPase). The bafilomycin-sensitive activity showed a pH optimum of 6.12. ATPase activity was also stimulated in a dose-dependent fashion as K+ concentration was increased between 0 and 50 mmol·L-1, with an apparent Km for the release of Pi of 0.13 mmol·L-1 and Vmax of 22.01 nmol·mg-1·min-1. Incubation of cell monolayers with 10−8 mol·L-1 aldosterone for 24 h significantly increased vacuolar H+-ATPase activity, an effect prevented by 10−5 mol·L-1 spironolactone. Vacuolar H+-ATPase activity was also stimulated by 10−11 mol·L-1 vasopressin, an effect prevented by a V1 receptor-specific antagonist. This dose of vasopressin determined a sustained rise of cytosolic ionized calcium. We conclude that (i) homogenates of MDCK-C11 cells present a bafilomycin-sensitive (H+-ATPase) activity and a vanadate-sensitive (H+/K+-ATPase) activity, and (ii) vacuolar H+-ATPase activity is activated by aldosterone through a genomic pathway and by vasopressin through V1 receptors.Cette étude se propose de préciser l'activité biochimique des pompes à protons présentes dans le clone C11 des cellules rénales de chien Madin-Darby (MDCK), semblables aux cellules intercalées dans les canaux collecteurs, et d'en analyser la régulation hormonale par l'aldostérone et la vasopressine. On utilise les cellules MDCK-C11 du 78e conduit jusqu'au 86e. Pour déterminer l'activité des H+-ATPases, on ajoute des homogénats cellulaires dans le milieu de dosage des éprouvettes. On détermine la quantité de phosphate inorganique (Pi) libéré par la méthode colorimétrique modifiée et décrite par Fiske et Subbarow. On détermine les variations de la [Ca2+]i par imagerie calcique au moyen du fluo-4 AM. Les homogénats des cellules MDCK-C11 présentent une activité sensible à la bafilomycine (H+-ATPase vacuolaire) et au vanadate (H+/K+-ATPase). Le pH optimal de l'activité sensible à la bafilomycine est de 6,12. L'activité ATPase est aussi obtenue de façon proportionnelle au stimulus au fur et à mesure que la concentration de K+ passe de 0 à 50 mmol·L-1, avec une Km de 0,13 mmol·L-1 et une Vmax de 22,01 nmol Pi·mg-1·min-1. L'incubation des cellules en couches minces durant 24 h avec 10-8 mol·L-1 d'aldostérone augmente significativement l'activité H+-ATPase vacuolaire, une activité contrée par 10-5 mol·L-1 de spironolactone. L'activité H+-ATPase vacuolaire est aussi stimulée par 10-11 mol·L-1 de vasopressine, une activité contrée par un antagoniste spécifique au récepteur V1. Cette dose de vasopressine est responsable de l'augmentation maintenue du calcium ionisé dans le cytosol. En conclusion, (i) les homogénats des cellules MDCK-C11 présentent une activité sensible à la bafilomycine (H+-ATPase) et au vanadate (H+/K+-ATPase) et (ii) l'activité H+-ATPase vacuolaire est déclenchée par l'aldostérone par une voie génomique et par la vasopressine par l'entremise des récepteurs V1.
  Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 08/2009; 87(9):653-665.