Confirmación de la presencia de células serotoninérgicas en la corteza cerebral fetal en cultivos e in situ / Confirmation of the presence of serotonergic cells in the fetal cerebral cortex in cultures and in situ

Resumen Antecedentes: La aparición temprana de serotonina en el cerebro fetal y sus efectos en la morfogénesis cerebral apoyan su papel neurotrófico. Objetivo: Determinar la presencia de células serotoninérgicas y la expresión de triptófano-5-hidroxilasa (TPH), 5-hidroxitriptamina (5-HT), transportador de serotonina (SERT), receptor 5-HT1A y Pet-1 durante el desarrollo de la corteza cerebral, tanto in situ como en cultivo de tejidos. Material y métodos: Se realizó estudio observacional descriptivo en ratas Wistar preñadas. La presencia del tapón se consideró el inicio de la gestación; en los días 13, 16 y 17 se practicaron cesáreas para obtener los fetos e inmediatamente se disecaron los cerebros para identificar células serotoninérgicas, TPH, 5-HT, SERT, 5-HT1A y Pet-1 en cultivo de tejido e in situ mediante inmunomarcaje detectado en un microscopio confocal. Resultados: Células y terminales serotoninérgicas fueron observadas en el mesencéfalo el día 17 de gestación y en cocultivos de neopalio los días 13 y 16. También se observaron células inmunopositivas a TPH, 5-HT, SERT y Pet-1 en el neopalio en el día 12 del cultivo. Conclusiones: Se confirmó la presencia de células serotoninérgicas y otros elementos del sistema serotoninérgico en la corteza cerebral temprana, la cual puede ser transitoria y participar en los procesos de maduración cortical durante el desarrollo cerebral.

Abstract Background: Early appearance of serotonin in the fetal brain and its effects on brain morphogenesis support its neurotrophic role. Objective: To determine the presence of serotonergic cells and the expression of tryptophan-5-hydroxylase (TPH), 5-hydroxytryptamine (5-HT), serotonin transporter (SERT), 5-HT1A receptor and Pet-1 during the development of the cerebral cortex, both in situ and in tissue cultures. Material and methods: A descriptive, observational study was carried out in pregnant Wistar rats. The presence of the plug was regarded as the beginning of gestation. On days 13, 16 and 17, cesarean sections were performed to obtain the fetuses, and the brains were then immediately dissected to identify the presence of serotonergic cells, TPH, 5-HT, SERT, 5-HT1A and Pet-1 in tissue cultures and in situ by immunostaining detected on a confocal microscope. Results: Serotonergic cells and terminals were observed in the midbrain on day 17 of gestation, and in neopallium cocultures on days 13 and 16. TPH, 5-HT, SERT and Pet-1 immunopositive cells were also observed in the neopallium on day 12 of culture. Conclusions: The presence of serotonergic cells and other elements of the serotonergic system in the early cerebral cortex was confirmed, which may be transient and participate in cortical maturation processes during brain development.

Cambios en la actividad y expresión de las triptófano-5-hidroxilasas cerebrales y en el número de neuronas serotoninérgicas por la diabetes mellitus, que no retornan a la normalidad con la insulina / Diabetes mellitus causes changes in brain tryptophan-5-hydroxylases activity and expression and in the number of serotonergic neurons, which do not return to normal with insulin treatment

Resumen Introducción: La diabetes mellitus (DM) inhibe la biosíntesis de serotonina cerebral mediante cambios en la actividad y expresión de triptófano-5-hidroxilasa (TPH). Objetivos: Determinar si los cambios en la expresión de TPH1 y TPH2 cerebral y en el número de neuronas serotoninérgicas causados por la DM retornan a la normalidad en ratas con diabetes tratadas con insulina. Métodos: Ratas con diabetes inducida con estreptozotocina se dividieron en dos grupos uno tratado con insulina y otro sin tratamiento. En el día 14, se obtuvieron tallos cerebrales para cuantificar niveles de L-triptófano, 5-hidroxitriptamina y la actividad de la TPH. La expresión de TPH1 y TPH2 fue mediante Western blot y el número de neuronas serotoninérgicas por inmunohistoquímica. Resultados: En las ratas con diabetes se confirmó disminución de los niveles de L-triptófano, 5-hidroxitriptamina y la actividad de la TPH, así como menor expresión de TPH1 y TPH2 y menor número de neuronas serotoninérgicas. Cuando las ratas diabéticas fueron tratadas con insulina, el L-triptófano regresó a la normalidad, no así la 5-hidroxitriptamina, la expresión de TPH ni el número de neuronas serotoninérgicas. Conclusiones: La DM inhibe crónicamente la síntesis de 5-hidroxitriptamina cerebral mediante modificaciones en la expresión de TPH1 y TPH2 y disminución de las neuronas serotoninérgicas, que persisten a pesar del tratamiento con insulina.

Abstract Introduction: Diabetes mellitus (DM) inhibits brain serotonin biosynthesis through changes in tryptophan-5-hydroxylase (TPH) activity and expression. Objectives: To determine whether DM-induced changes in brain TPH1 and TPH2 expression and in the number of serotonergic neurons return to normal in diabetic rats treated with insulin. Methods: Rats with streptozotocin-induced diabetes were divided in two groups: one treated with insulin and the other without treatment. On day 14, brain stems were obtained in order to quantify L-tryptophan and 5-hydroxytryptamine levels, as well as to determine TPH activity. The expressión of TPH1 and THP2 by Western blot, and the number of serotonergic neurons by immunohistochemistry. Results: In diabetic rats, a decrease in the levels of L-tryptophan, 5-hydroxytryptamine and TPH activity was confirmed, as well as lower TPH1 and TPH2 expression and lower numbers of serotonergic neurons. When diabetic rats were treated with insulin, L-tryptophan returned to normal, but not 5-hydroxytryptamine, TPH expression, or the number of serotonergic neurons. Conclusions: DM chronically inhibits the synthesis of brain 5-hydroxytryptamine through changes in TPH1 and TPH2 expression and a decrease in the number of serotonergic neurons, which persist despite insulin treatment.

Disfunción diastólica subclínica del ventrículo izquierdo en adolescentes con diabetes tipo 1 / Subclinical left ventricular diastolic dysfunction in adolescents with type 1 diabetes

Introducción: El objetivo de este trabajo fue determinar la prevalencia de disfunción diastólica subclínica del ventrículo izquierdo (DDVI) y su asociación con el descontrol metabólico en adolescentes con diabetes tipo 1. Métodos: Se trató de un estudio en 53 adolescentes con diabetes tipo 1 en dos fases: primero, un estudio transversal descriptivo y, después de realizar un ecocardiograma, un transversal comparativo. Se consideró DDVI cuando tuvieron tres o más datos ecocardiográficos alterados: velocidad de contracción auricular (relación E/A), tiempo de desaceleración (TD), tiempo de relajación volumétrico (TRIVI) y función sistólica mayor de 50%. Además, se les determinaron los niveles de glucosa, de hemoglobina glucosilada y microalbuminuria. Resultados: El 16.98% de los adolescentes diabéticos mostraron datos ecocardiográficos de DDVI, y el 15.10% correspondió al sexo masculino. El patrón pseudonormalizado se observó en 7.54%, en relación con el 5.66% del patrón de alteración de la relajación y del 3.77% del restrictivo. Estos pacientes, además, mostraron mayor tiempo de la enfermedad, obesidad y un aumento en la glucemia, en la hemoglobina glucosilada y de la microalbuminuria. Conclusiones: La DDVI es una complicación frecuente en los adolescentes con diabetes tipo 1. Aquellos con DDVI presentaron con mayor frecuencia obesidad, mayor tiempo de evolución de la enfermedad y un peor control metabólico. Se propone que en estos pacientes se realice un diagnóstico oportuno y sistemático a través de un ecocardiograma.

Background: To determine the prevalence of subclinical left ventricular diastolic dysfunction (LVDD) and its association with metabolic control in adolescents with type 1diabetes. Methods: We carried out a study in 53 adolescents with type 1 diabetes in two phases: cross-sectional and after performing two-dimensional M-mode echocardiogram and color Doppler, a cross-sectional comparison. Subjects were divided into two groups: the first without LVDD and the second with LVDD. LVDD was considered when there were three or more alterations according to echocardiographic data (rate of atrial contraction, time of deceleration, time of volumetric relaxation) accompanied by systolic function >50%. We also determined glucose, hemoglobin, glycosylate, and microalbuminuria. Results: Of the adolescents with diabetes, 16.98% showed echocardiographic data of LVDD; 15.10% were male. Pseudonormalized pattern was observed in 7.54% compared to 5.66% with impaired relaxation pattern and 3.77% with restrictive pattern. Furthermore, there was a longer time of disease evolution, obesity and a significant increase of glycemia, glycosylated hemoglobin and microalbuminuria. Conclusions: LVDD is a frequent complication in adolescents with type 1 diabetes. Those with LVDD had a higher prevalence of obesity, longer time of disease, and poorer metabolic control. Therefore, we propose that a timely and systematic search with echocardiogram is important in patients with type 1 diabetes.

Caracterización de células serotoninérgicas en el tejido cardiaco fetal / Characterization of serotonergic cells in fetal heart tissue

Objetivo: Caracterizar morfológica y bioquímicamente células productoras de serotonina durante el desarrollo del tejido cardiaco. Material y métodos: Se utilizaron ratas gestantes de la cepa Wistar. A los días 10, 12, 16 y 20 de gestación se obtuvieron los fetos por cesárea, a los cuales se les disecaron los corazones, que se fijaron para los ensayos de inmunohistoquímica para triptófano- 5-hidroxilasa (Tph), además se efectuó Western Blot para la enzima; se determinó la concentración de serotonina y la actividad de Tph por cromatografía de líquidos de alta resolución. Los resultados fueron analizados mediante U de Mann-Whitney, aceptando un nivel de significación de p < 0.05. Resultados: En los cortes de corazón fetal, desde el día 10 de gestación se observaron células inmunorreactivas para Tph, con metacromasia en su interior. Fibras nerviosas inmunorreactivas para la misma enzima que hacen contacto probablemente con las células serotoninérgicas. La actividad enzimática y la concentración de la serotonina aumentaron con la edad gestacional, además, se encontró la proteína enzimática por Western- Blot en el corazón fetal de 16 días de gestación. Conclusiones: Se demostró la presencia de células productoras de serotonina en el miocardio fetal, cuyo fenotipo corresponde a mastocitos cardiacos, lo cual sugiere que la serotonina puede ser importante en el desarrollo del tejido cardiaco y que también participa en los mecanismos fisiopatológicos de los defectos cardiacos estructurales o en la predisposición a enfermedades cardiovasculares en el adulto.

BACKGROUND: We undertook this study to present biochemical and morphological characterization of serotonergic cells during fetal heart development. METHODS: Wistar rats (10, 12, 16 and 20 days of gestation) were used. After obtaining the fetuses by Cesarean section, the hearts were removed and fixed for immunohistochemical assay of tryptophan-5-hydroxylase (Tph), in addition to Western blot for enzyme. Serotonin concentration and Tph were also evaluated with high-performance liquid chromatography. Results were analyzed using Mann-Whitney U test with a significance level of p <0.05. RESULTS: Metachromatic cells immunoreactive for Tph were observed from day 10 of gestation. Nerve fibers were also labeled, apparently making contact with serotonergic cells. Tph activity was measurable and serotonin levels increased with gestational age. The presence of Tph protein was confirmed by Western blot on day 16. CONCLUSIONS: The present results support the existence of cells located in the fetal myocardium, capable of producing serotonin whose phenotype belongs to cardiac mast cells. Their presence in this tissue strongly suggests that serotonin may play a key role in normal and abnormal development of cardiac tissue.

Cambios inducidos por rehabilitación nutricional temprana en la vía serotoninérgica cerebral activada por desnutrición gestacional / Changes induced by nutritional neonatal rehabilitation in the brain serotonergic path activated by gestational malnourished

Introducción. Se ha demostrado que la desnutrición gestacional produce desde la etapa fetal una aceleración de la síntesis de 5-hidroxitriptamina cerebral (5-HT), secundaria a un aumento de la afinidad de la triptófano-5-hidroxilasa (T5-H) por el L-triptófano (L-Trp) y una mayor capacidad de fosforilación. Estos hallazgos han sugerido un cambio conformacional de la enzima durante el desarrollo cerebral como mecanismo principal que explique la aceleración de la síntesis de 5-HT. El objetivo de este trabajo fue evaluar los diferentes cambios que se producen en el cerebro de las ratas desnutridas durante la gestación y que al nacer son sometidas a un esquema de rehabilitación nutricia, con el propósito de obtener información que nos permita apoyar la hipótesis de que el mecanismo de activación de la síntesis de 5-HT cerebral es debida a un cambio estructural de la T5-H. Material y Métodos. Se seleccionaron ratas cepa Wistar, adaptadas a condiciones ambientales estándar. Al término de este período se formaron dos grupos: uno con desnutrición proteínico-calórico (D) y el otro control (C). Las hembras fueron pareadas con machos normales. Al nacimiento las crías de ambos grupos fueron mezcladas y redistribuidas al azar a madres del mimsmo grupo; ademas se realizó un entrecruzamiento de las crías de estos grupos para formar dos subgrupos; el desnutrido recuperado (DR) y el desnutrido en la lactancia (DL). A las edades de 1, 10, 15 y 21 días, se obtuvo el encéfalo para los ensayos bioquímicos. Además se realizaron curvas de peso corporal, cerebral y de la longitud céfalo-sacra. Resultados. Los grupos D y DL mostraron un retraso significativo del crecimiento corporal, cerebral y de la longitud céfalo desde el primer día hasta los 21 días de edad en comparación a los controles. El mismo patrón se observó en las proteínas tisulares. El grupo DR alcanzó una recuperación física a los 15 días de edad. La actividad de la enzima en los desnutridos mostró un aumento significativo en todas las edades estudiadas; la misma elevación significativa persistió en el grupo DR hasta los 21 días en comparación al grupo control y una elevación significativa en la concentración de 5-HT. Conclusiones: Los resultados confirman que la desnutrición gestacional y posnatal producen una deficiencia en la composición corporal, cerebral y una aceleración en la síntesis de 5-hidroxitriptamina. Además apoyan el hecho de que la rebilitación nutricional neonatal produce una recuperación en la composición corporal. Sin embargo los hallazgos de que el L-Trp cerebral se normalice en el animal rehabilitado, de que la actividad de la T5-H permanezca elevada y persista un aumento en la síntesis de neurotransmisor, 5-HT, apoya indirectamente la hipótesis de que el mecanismo de activación de esta importante vía biosintética cerebral, es posiblemente debiido a un cambio relacionado a la estructura de la triptófano-5-hidroxilasa inducido por la desnutrición ontogénica. Desnutrición gestacional; 5-hidroxitriptamina; cerebro; rehabilitación nutricional; triptófano-5-hidroxilasa

Desnutrición intrauterina: I. L-triptófano, serotonina y aminoácidos plasmáticos en humanos / Intrauterine malnutrition: I. L-tryptophan, serotonin and plasma amino acids in humans

La desnutrición temprana induce cambios metabólicos específicos sobre el sistema serotoninergico cerebral, en animales de experimentación. La síntesis de serotonina cerebral se encuentra elevada, lo que depende del incremento de su precursor que es el triptófano plasmático libre; la relación del triptófano unido a albúmina con la fracción libre, determina la disponibilidad del precursor para su paso a través de la barrera hematoencefálica. En el presente estudio reportamos los resultados del metabolismo de la serotonina periférica, en dos grupos de recién nacidos humanos con desnutrición intrauterina y sus controles normales. La fracción libre del L-triptófano fue significativamente elevada, los aminoácidos neutros apresentaron modificaciones substanciales y la fracción unida a albúmina del triptófano y las proteínas del plasma fueron significativamente menores al compararse con los recién nacidos con peso adecuado para la edad gestacional. La elevación de la fracción libre del triptófano plasmático en recién nacidos con desnutrición temprana sugiere un incremento del transporte de esta aminoácido al cerebro con un aumento de la síntesis del neurotransmisor

Exposición a vibraciones generales en algunos puestos de trabajo / Exposition to general vibrations in some work places

Se determinó la exposición a vibraciones generales en 12 puestos de trabajo de la industria, del transporte, la agricultura y la construcción, en las condiciones más comunes de trabajo. Estas se realizaron en el piso, en el caso de obreros que que laboraban de pie y en el asiento y espaldar cuando el trabajo se realizaba sentado. Se halló el valor eficaz (RMS) de la aceleración en el eje Z y en las bandas de 1/3 de octavas comprendidas entre 2 y 80 Hz. Se brindan los resultados de estas mediciones y su comparación con la norma cubana, lo que evidencia la importancia de este riesgo en dos actividades fundamentales de nuestra economía: maquinaria agrícola y transporte