The role of under-investigated connexins in musculoskeletal tissue: a brief review with emphasis on bone tissue / El papel de las escasamente investigadas conexinas en el tejido músculo-esquelético: una breve revisión con énfasis en el tejido óseo

Connexins (Cxs) are a family of transmembrane proteins that form gap junctions and hemi-channels, which mediate cell-cell communication between neighboring cells and the respective extracellular milieu in different tissues. Most tissues and cell types throughout the body express one or more Cx proteins, highlighting its importance in regulating cell growth, differentiation, adhesion, migration, cell death and others. Moreover, Cx can propagate intracellular signals through its C-terminus domain, and thus function beyond a mere channel. Cx43 is the most highly expressed and most well studied Cx in bone and musculoskeletal tissues, although Cx40, Cx45, Cx46 and more recently, the Cx37 have been described in bone tissue, along with Cx26, Cx32 and Cx39 in other musculoskeletal tissues. Here, we discuss the basic structure of gap junctions and the role of the Cxs in musculoskeletal tissue, with special focus on Cx37. (AU)

Las conexinas (Cxs) son una familia de proteínas transmembrana que forman uniones en hendidura y hemicanales encargados de mediar la comunicación entre células vecinas y el respectivo medio extracelular en diferentes tejidos. La mayoría de los tejidos y células expresan una o más proteínas conexina, jugando un papel importante en la regulación de la proliferación celular, diferenciación, adhesión, migración y muerte celular, entre otras funciones. Además de actuar como un canal, las conexinas pueden propagar señales intracelulares a través del dominio C-terminal. La Cx43 es la conexina mas expresada y mejor estudiada en el tejido óseo y el músculo, aunque las Cx40, Cx45, Cx46, y mas recientemente Cx37, son también detectadas en el hueso. A su vez la expresión de la Cx26, Cx32 y Cx39 ha sido observada en otros tejidos músculoesqueléticos. En este manuscrito describimos la estructura básica de las uniones tipo gap y el papel que las Cxs, y en especial la Cx37, tienen en tejidos músculo-esqueléticos. (AU)

Estudo de mutações no gene GJB2 e deleção delGJB6-D13S1830 em indivíduos com surdez não sindrômica da região Amazônica / A study of GJB2 and delGJB6-D13S1830 mutations in Brazilian non-syndromic deaf children from the Amazon region

A deficiência auditiva afeta cerca de 1 em cada 1000 recém-nascidos. Mutações no gene da conexina 26 (GJB2) são as causas mais frequentes de surdez não sindrômica em diferentes populações e é sabido que a mutação delGJB6-D13S1830 em DFNB30 é causadora de surdez neurossensorial. Muitos estudos descrevem o envolvimento de mutações no gene GJB2 com a deficiência auditiva em diferentes populações. Entretanto, existe pouca informação sobre a surdez genética no Brasil, especialmente na região Amazônica. OBJETIVO: Determinar a prevalência de mutações no gene GJB2 e da mutação delGJB6-D13S1830 em 77 casos esporádicos de surdez não sindrômicas. MÉTODO: A região codificante do gene GJB2 foi sequenciada e a PCR foi realizada para detectar a mutação delGJB6-D13S1830. RESULTADOS: O alelo 35delG foi encontrado em 9% dos pacientes (7/77). As mutações M34T e V95M foram detectadas em dois distintos pacientes heterozigotos. A mutação não patogênica V27I foi detectada em 28,6% (22/77). Não foi detectada a mutação delGJB6-D13S1830 em nenhum paciente estudado. CONCLUSÃO: Alelos mutantes no gene GJB2 foram observados em 40% (31/77) da amostra. Variantes patogênicas foram detectadas em apenas 12% (9/77). Mais estudos são necessários para elucidar causas genéticas de deficiência auditiva em populações miscigenadas.

Hearing impairment affects about 1 in 1000 newborns. Mutations in the connexin 26 (GJB2) gene rank among the most frequent causes of non-syndromic deafness in different populations, while delGJB6-D13S1830 mutation located in the DFNB30 locus is known to cause sensorineural hearing loss. Despite the many studies on the involvement of GJB2 mutations in hearing impairment in different populations, there is little information on genetic deafness in Brazil, especially in the Amazon region. OBJECTIVE: To determine the prevalence of GJB2 mutations and delGJB6-D13S1830 in 77 sporadic non-syndromic deaf patients. METHOD: The coding region of the GJB2 gene was sequenced and polymerase chain reaction was performed to detect the delGJB6-D13S1830 mutation. RESULTS: Mutant allele 35delG was found in 9% of the patients (7/77). Mutations M34T and V95M were detected in two distinct heterozygous patients. Non-pathogenic mutation V27I was detected in 28.6% of the patients (22/77). None of the deaf patients carried the delGJB6-D13S1830 mutation. CONCLUSION: Mutant alleles on gene GJB2 were observed in 40% (31/77) of the subjects in the sample. Pathogenic variants were detected in only 12% (9/77) of the individuals. More studies are required to elucidate the genetic causes of hearing loss in miscegenated populations.

Papel das sinapses elétricas em crises epilépticas / The role of eletrical synapses in epileptic seizures

INTRODUÇÃO: No sistema nervoso central a comunicação entre neurônios se realiza através de estruturas denominadas sinapses: elétricas ou químicas. As sinapses elétricas são formadas pela aproximação das membranas plasmáticas de dois neurônios formando estruturas chamadas junções comunicantes (gap junctions, do inglês). As junções comunicantes são compostas por seis subunidades da proteína conexina de cada membrana, formando poros que comunicam o citoplasma de células adjacentes e permitem a passagem de íons e pequenas moléculas. OBJETIVOS: A presente revisão pretende descrever e discutir os principais resultados que apontam para uma importante relação entre junções comunicantes e sincronia neuronal durante crises epilépticas. RESULTADOS E CONCLUSÃO: Quando um neurônio é despolarizado, este tipo de comunicação permite a rápida transferência iônica entre as células, promovendo alta sincronia neuronal. Recentemente, o papel das junções comunicantes na geração e propagação de descargas epilépticas tem sido estudado através do uso de diferentes modelos experimentais in vivo, in vitro e in silico (modelos computacionais).

INTRODUCTION: In the central nervous system, neuronal communication is accomplished by structures called synapses: electrical or chemical. Electrical synapses are formed by the apposition of plasmatic membranes at gap junctions and the interaction of connexin subunits from two neurons. At this site, connexin complexes create intercellular pores that communicate the cytoplasm of adjacent neurons and allow free flow of ions and small molecules. OBJECTIVE: In this review, we will present and discuss recent results showing the possible involvement of electrical synapses in the neuronal hypersynchronization during epileptic seizures. RESULTS AND CONCLUSION: When a neuron is depolarized, ions flow very rapidly from one cell to the other promoting high neuronal synchrony. More recently, the role of gap junctions in the generation and propagation of epileptic discharges has been investigated using combined approaches of in vivo, in vitro and in silico (computational) models.

Remyelination in experimentally demyelinated connexin 32 KnockOut mice / Remielinização em camundongos KnockOut para conexina 32 desmielinizados experimentalmente

The aim of this study was to evaluate the role of connexin 32 (Cx 32) during remyelination of the peripheral nervous system, through a local injection of either 0,1 percent ethidium bromide solution or saline in the sciatic nerve of Cx 32 knockout mice. Euthanasia was performed ranging from 1, 2, 3, 7, 15, 21 to 30 days after injection. Histochemical, immunohistochemical, immunofluorescence and transmission electron microscopical techniques were used to analyze the development of the lesions. Within the sciatic nerves, Schwann cells initially showed signs of intoxication and rejected their sheaths; after seven days, some thin newly formed myelin sheaths with uneven compactness and redundant loops (tomacula) were conspicuous. We concluded that the regeneration of lost myelin sheaths within the PNS followed the pattern already reported for this model in other laboratory species. Therefore, these results suggest that absence of Cx 32 did not interfere with the normal pattern of remyelination in this model in young mice.

Este estudo visou avaliar o papel da conexina 32 (Cx 32) durante a remielinização no sistema nervoso periférico. Uma injeção local de 0,1 por cento de solução de brometo de etídio foi realizada no nervo ciático de camundongos deletados para a Cx 32, com eutanásia dos animais aos 1, 2, 3, 7, 15, 21 e 30 dias pós-injeção. Avaliações histoquímicas, imunoistoquímicas, por imunofluorescência e por microscopia eletrônica de transmissão foram utilizadas na análise do desenvolvimento das lesões. Nos nervos ciáticos, células de Schwann mostraram inicialmente sinais de intoxicação e rejeitaram suas bainhas. Após sete dias, observaram-se finas bainhas neoformadas, com compactação desigual e alças redundantes (tomácula). Conclui-se que a regeneração de bainhas de mielina perdidas no SNP seguiu o padrão já relatado deste modelo em outras espécies de laboratório. Portanto, estes resultados sugerem que a ausência da Cx 32 não interferiu com o padrão normal de remielinização em camundongos jovens neste modelo.

Investigação genética da surdez hereditária: mutação do gene da Conexina 26: [revisão] / Genetic investigation of hereditary deafness: connexin 26 gene mutation: [review]

Nos últimos anos houve grande progresso na localização de genes associados à deficiência auditiva hereditária, possibilitando diagnósticos cada vez mais precisos e precoces. Mutações no gene da Conexina 26 (GJB2 - Cx26) causam deficiência auditiva. Pela facilidade e benefício do rastreamento de mutações no gene GJB2, o teste genético está se tornando um importante recurso na saúde pública. O objetivo foi realizar pesquisa bibliográfica sobre a mutação do gene da Conexina 26 e sua influência na audição. Foi realizado um levantamento bibliográfico por meio de busca eletrônica utilizando os descritores: perda auditiva, genética, triagem genética, Conexina 26, nas bases de dados MEDLINE, SciELO e LILACS, desde a década de 90 até os dias atuais. Concluiu-se que a mutação 35delG da Conexina 26 está potencialmente vinculada a alguns casos de perda auditiva não esclarecida. A pesquisa desta mutação poderia ser incluída na bateria de exames de investigação etiológica da surdez indeterminada, uma vez que esclarece a etiologia de alguns casos e a sua identificação possibilita o aconselhamento genético.

In the last few years, great progress has been made in the search for genes associated to hereditary hearing impairment, allowing more precise and earlier diagnosis. Connexin 26 gene mutations (GJB2 - Cx26) cause hearing impairment. Due to the easiness and benefits of the screening of mutations on the gene GJB2, genetic testing is becoming an important resource in public health. The aim of the present study was to conduct a literature research about the mutation of the Connexin 26 gene and its influence in hearing. It was carried out a literature review through electronic search using the keywords: hearing loss, genetics, genetic screening, and Connexin 26, at the databases MEDLINE, SciELO and LILACS, from the 90s to the present days. The results indicate that the 35delG mutation of Connexin 26 is potentially associated to some cases of hearing loss that were not justified. The research regarding this mutation could be included in the battery of tests for etiologic investigation of undetermined deafness, possibly elucidating the etiology of some cases and allowing genetic counseling.