La miocardiopatía hipertrófica induce cambios en la expresión de la triptófano-5-hidroxilasa, el transportador de serotonina y receptores serotoninérgicos / Hypertrophic cardiomyopathy induces changes in the tryptophan-5-hydroxylase, serotonin transporter and serotonergic receptors expressions

Resumen Introducción: Los cardiomiocitos poseen la maquinaria bioquímica capaz de sintetizar, utilizar y recapturar serotonina. Objetivo: Determinar si la miocardiopatía hipertrófica (MCH) induce cambios en la expresión de la triptófano-5-hidroxilasa (TPH) 1 y 2, el transportador de serotonina (SERT) y los receptores serotoninérgicos (RS). Métodos: Estudio transversal de cinco bloques de tejido de corazones con MCH y cinco bloques de corazones de control. Se obtuvieron cinco cortes de la pared libre del ventrículo izquierdo (PLVI) y del septum interventricular (SIV) de cada bloque, para determinar la expresión de TPH1 y TPH2, SERT y RS con anticuerpos por inmunofluorescencia. La inmunofluorescencia fue evaluada mediante t de WELCH, con nivel de significación de p < 0.05. Resultados: La PLVI y el SIV de los corazones con MCH mostraron aumento de la expresión de TPH1 y TPH2, así como de los receptores 5-HT2A y 5-HT2B en comparación con los controles (p < 0.01). El receptor 5-HT4 y SERT aumentaron en el SIV de los corazones con MCH (p < 0.01). Conclusiones: Se demostró aumento de las expresiones de TPH, SERT y RS en los cardiomiocitos de los corazones con MCH en comparación con los controles, lo cual podría participar en la fisiopatología de la MCH en los humanos.

Abstract Introduction: Cardiomyocytes have a biochemical machinery with the capacity to synthesize, utilize and reuptake serotonin. Objective: To determine whether hypertrophic cardiomyopathy (HCM) induces changes in the expression of tryptophan-5-hydroxylase (TPH) 1 and 2, serotonin transporter (SERT) and serotonergic receptors (SR). Methods: Cross-sectional study of five tissue blocks from hearts with HCM and five controls. Five sections of the left ventricular free wall (LVFW) and interventricular septum (IVS) were obtained from each block to determine the expression of TPH1 and TPH2, SERT and SRs by immunofluorescence with specific antibodies. Immunofluorescence was evaluated by WELCH t-test, with a level of significance of p < 0.05. Results: LVFW and IVS of hearts with HCM showed an increase in the expression of TPH1 and TPH 2 and 5-HT2A and 5-HT2B receptors in comparison with controls (p < 0.01). The 5-HT4 receptor and SERT showed an increase in the IVS of hearts with HCM (p < 0.01). Conclusions: This study demonstrated an increased expression of TPH, SERT and SRs in cardiomyocytes from hearts with HCM in comparison with controls, which could be involved in the pathophysiology of HCM in humans.

Diabetes mellitus causes changes in the activity and expression of brain tryptophan-5-hydroxylases and in the number of serotonergic neurons, which do not return to normal with insulin treatment.

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 or 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 expression of TPH1 and TPH2 by West-ern 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-hy-droxytryptamine, 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.

INTRODUCCIÓN: La diabetes mellitus (DM) inhibe la biosíntesis de serotonina cerebral mediante cambios en la actividad y expresión de la triptófano-5-hidroxilasa (TPH). OBJETIVOS: Determinar si los cambios en la expresión de TPH1 o TPH2 cerebral y en el número de neuronas serotoninérgicas causados por la DM retornan a la normalidad en las 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 una menor expresión de TPH1 y 2 y un menor número de neuronas serotoninérgicas. Cuando las ratas diabéticas fueron tratadas con insulina, el L-triptófano regreso a la normalidad, no así la 5-hidroxitriptamina, la expresión de TPH y 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.

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.

Hypertrophic cardiomyopathy induces changes in the tryptophan-5-hydroxylase, serotonin transporter and serotonergic receptors expressions.

INTRODUCTION: Cardiomyocytes have a biochemical machinery with the capacity to synthesize, utilize and reuptake serotonin. OBJECTIVE: To determine whether hypertrophic cardiomyopathy (HCM) induces changes in the expression of tryptophan-5-hydroxylase (TPH) 1 and 2, serotonin transporter (SERT) and serotonergic receptors (SR). METHODS: Cross-sectional study of five tissue blocks from hearts with HCM and five controls. Five sections of the left ventricular free wall (LVFW) and interventricular septum (IVS) were obtained from each block to determine the expression of TPH1 and TPH2, SERT and SRs by immunofluorescence with specific antibodies. Immunofluorescence was evaluated by WELCH t-test, with a level of significance of p < 0.05. RESULTS: LVFW and IVS of hearts with HCM showed an increase in the expression of TPH1 and TPH 2 and 5-HT2A and 5-HT2B receptors in comparison with controls (p < 0.01). The 5-HT4 receptor and SERT showed an increase in the IVS of hearts with HCM (p < 0.01). CONCLUSIONS: This study demonstrated an increased expression of TPH, SERT and SRs in cardiomyocytes from hearts with HCM in comparison with controls, which could be involved in the pathophysiology of HCM in humans.

INTRODUCCIÓN: Los cardiomiocitos poseen la maquinaria bioquímica capaz de sintetizar, utilizar y recapturar serotonina. OBJETIVO: Determinar si la miocardiopatía hipertrófica (MCH) induce cambios en la expresión de la triptófano-5-hidroxilasa (TPH) 1 y 2, el transportador de serotonina (SERT) y los receptores serotoninérgicos (RS). MÉTODOS: Estudio transversal de cinco bloques de tejido de corazones con MCH y cinco bloques de corazones de control. Se obtuvieron cinco cortes de la pared libre del ventrículo izquierdo (PLVI) y del septum interventricular (SIV) de cada bloque, para determinar la expresión de TPH1 y TPH2, SERT y RS con anticuerpos por inmunofluorescencia. La inmunofluorescencia fue evaluada mediante t de WELCH, con nivel de significación de p < 0.05. RESULTADOS: La PLVI y el SIV de los corazones con MCH mostraron aumento de la expresión de TPH1 y TPH2, así como de los receptores 5-HT2A y 5-HT2B en comparación con los controles (p < 0.01). El receptor 5-HT4 y SERT aumentaron en el SIV de los corazones con MCH (p < 0.01). CONCLUSIONES: Se demostró aumento de las expresiones de TPH, SERT y RS en los cardiomiocitos de los corazones con MCH en comparación con los controles, lo cual podría participar en la fisiopatología de la MCH en los humanos.

[Anatomopathological findings during development of diabetic cardiomyopathy in rats]. / Hallazgos anatomopatológicos durante el desarrollo de la miocardiopatía diabética en la rata.

BACKGROUND: The diabetic cardiomyopathy occurs in both type 1 and type 2 diabetes mellitus. Hyperglycemia and associated metabolic changes participate in the pathogenesis of this disease. OBJECTIVE: To characterizes various pathological changes occurring during the development of diabetic cardiomyopathy in rats. METHODS: Diabetic rats were used for streptozotocin administration. At 7, 14, 21 and 30 days after toxic administration, the heart was obtained and placed in a Hartman solution and 4% p-formaldehyde. Five-micrometer thick sections were stained with hematoxylin-eosin, Masson trichrome and immunocytochemistry using anti-ß-tubulin antibody. RESULTS: At 14 days after application of streptozotocin, dilated sinusoids with endothelial lining in the myocardium and collagen deposits in the cardiac interstitium and between the Purkinje fibers were observed. At 21 days there was a slight decrease of the arteriolar lumen due to hyperplasia of the medial layer. It is important to note that cardiac sinusoids as well as collagen deposits became more evident at 30 day of the study, as well as a major derangement of the microtubular system of the cardiomyocytes. CONCLUSIONS: Cardiac sinusoids representing fetal vascular pattern and interstitial fibrosis in the myocardium and the microtubular derangement of cardiomyocytes support the fact that the pathophysiological mechanism of diabetic cardiomyopathy begins in the coronary microcirculation due to changes in cardiac metabolism, contributing to the development of myocardial dysfunction in diabetes.

Antecedentes: la miocardiopatía diabética ocurre en ambos tipos de diabetes mellitus y en su patogenia intervienen la hiperglucemia y los cambios metabólicos asociados. Objetivo: caracterizar los diferentes cambios patológicos que aparecen durante la evolución de la miocardiopatía diabética en la rata. Material y métodos: estudio transversal comparativo en dos grupos de ratas diabéticas por la administración de estreptozotocina. A los 14, 21 y 30 días de la administración del tóxico se obtuvieron los corazones, que se colocaron en p-formaldehído al 4%. Se efectuaron cortes de 5 µm y se tiñeron con hematoxilina-eosina, tricrómica de Masson e inmunocitoquímica con anticuerpos anti ß-tubulina. Resultados: a los 14 días de la aplicación de la estreptozotocina se observaron en el miocardio sinusoides dilatadas y depósito de colágena entre las fibras de Purkinje e intersticio cardiaco. A los 21 días disminuyó la luz arteriolar por hiperplasia de la capa media. A los 30 días del estudio se hicieron más evidentes los sinusoides cardiacos y los depósitos de colágena y un importante desarreglo del sistema microtubular de los cardiomiocitos. Conclusiones: los sinusoides cardiacos, que representan un patrón vascular fetal y la fibrosis intersticial en el miocardio y el desarreglo microtubular de los cardiomiocitos, apoyan el hecho de que el mecanismo fisiopatológico de la miocardiopatía diabética se inicia en la microcirculación coronaria debido a cambios en el metabolismo cardiaco que contribuyen a la disfunción miocárdica durante el estado diabético.