Determinação de biomarcadores de aflatoxina B1 e aplicabilidade na avaliação da eficiência de adsorventes em frangos de corte

As aflatoxinas são metabólitos secundários produzidos por fungos toxigênicos das espécies Aspergillus flavus, A. parasiticus e A. nomius. São amplamente encontradas em matérias-primas de rações animais, em especial o milho, e têm a capacidade de levar a quadros clínicos agudos ou crônicos de aflatoxicose, caracterizados por, desde a morte por hepatite aguda até a diminuição do desempenho zootécnico por diminuição de peso ou consumo de ração. A aflatoxina B1 tem sido considerada o metabólito mais perigoso, uma vez que possui alto poder hepatotóxico, além de ser mutagênica e carcinogênica. Atualmente a ciência trabalha rumo à descoberta de substâncias que sejam indicadoras confiáveis de contaminação por componentes tóxicos em homens e em animais, os chamados biomarcadores, que medem uma mudança celular, biológica ou molecular em um meio biológico (tecidos humanos, células ou fluídos) que fornecem informação a respeito de uma doença ou exposição a uma determinada substância. Sua detecção pode auxiliar na identificação, no diagnóstico e no tratamento de indivíduos afetados que podem estar sob risco, mas ainda não exibem os sintomas. Sendo assim, com o auxílio de análises que confirmem a patogenicidade da aflatoxina B1 (determinação da atividade de enzimas hepáticas, da avaliação da função renal, de hematologia, da dosagem de minerais séricos e da avaliação de desempenho zootécnico), o objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade da determinação de resíduos hepáticos de aflatoxinas e do aduto sérico AFB1-lisina na avaliação da eficiência de adsorventes em frangos de corte. Utilizou-se 240 pintos de 1 dia, machos, de linhagem Cobb 500®, distribuídos aleatoriamente em 4 dietas experimentais: Controle Negativo: Ração Basal (RB); RB + 0,5% de adsorvente ((aluminosilicato de cálcio e sódio hidratado/HSCAS); RB + 0,5% de adsorvente + 500 µg de AFB1/kg de ração e; RB + 500 µg de AFB1/kg de ração.Os resultados experimentais mostram que o efeito deletério da AFB1, na concentração utilizada, é mais pronunciado que os efeitos protetores do HSCAS sobre os parâmetros de saúde dos animais. Não houve ação efetiva do adsorvente utilizado sobre quase nenhuma variável estudada, apenas para a redução das lesões histopatológicas em fígado, na redução da concentração de gama-glutamiltransferase (GGT), fósforo e aumento da contagem de hemáceas aos 21 dias de idade. Porém, influenciou positivamente a redução de resíduos hepáticos de aflatoxina G1 aos 21 dias e as concentrações de AFB1-lisina sérica aos 21 e aos 42 dias de idade. Estes dados são importantes porque permite concluir que, embora sintomatologicamente o HSCAS não tenha exercido função efetiva, molecularmente foi capaz de mostrar de eficácia sobre os alguns biomarcadores de aflatoxinas no organismo das aves

Caracterização in vitro do metabolismo e da absorção intestinal da casearina X

As principais propriedades farmacológicas da Casearia sylvestris, uma espécie de árvore cujas folhas são utilizadas na medicina popular, já foram descritas na literatura. Recentemente foi demonstrada a potente atividade citotóxica in vitro da casearina X (CAS X), o diterpeno clerodânico majoritário isolado das folhas de C. sylvestris, contra linhagens de células tumorais humanas. Apesar dos resultados promissores, sua potente atividade citotóxica in vitro não pode ser extrapolada para uma potente atividade in vivo, a menos que possua boa biodisponibilidade e duração desejável do seu efeito. Tendo em vista que o avanço nas pesquisas de produtos naturais requer a avaliação pré-clínica de propriedades farmacocinéticas, no presente trabalho foi realizada a caracterização in vitro do metabolismo e da absorção intestinal da CAS X, com o objetivo de prever sua biodisponibilidade in vivo. Para os estudos de metabolismo in vitro, foi utilizado o modelo microssomal hepático de ratos e de humanos. Foi desenvolvido um método analítico para a quantificação da CAS X em microssomas, empregando a precipitação de proteínas com acetonitrila no preparo das amostras e a cromatografia líquida de alta eficiência para as análises. O método foi validado de acordo com os guias oficiais da Agência Nacional de Vigilância Sanitária e da European Medicine Agency (EMA). A CAS X demonstrou ser substrato para as reações de hidrólise mediada pelas carboxilesterases (CES) e apresentou um perfil cinético de Michaelis-Menten. Foram estimados os parâmetros de Vmax e KM, demonstrando que o clearance intrínseco em microssomas hepático de humanos foi 1,7 vezes maior que o de ratos. O clearance hepático foi estimado por extrapolação in vitro-in vivo, resultando em mais de 90% do fluxo sanguíneo hepático em ambas as espécies. Um estudo qualitativo para a pesquisa de metabólitos foi feito utilizando espectrometria de massas, pelo qual foi possível sugerir a formação da casearina X dialdeído como produto de metabolismo. Nos estudos de absorção intestinal in vitro foi utilizado o modelo de monocamadas de células Caco-2. Um método analítico por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas foi desenvolvido e validado de acordo com o EMA, para as etapas de quantificação da CAS X no sistema de células. Os parâmetros cinéticos de permeabilidade aparente absortiva e secretória da CAS X foram estimados em um sistema celular, no qual a atividade hidrolítica da CES foi inibida. Assim, a CAS X foi capaz de permear a monocamada de células Caco-2, provavelmente por transporte ativo, sem a ocorrência de efluxo, mas com significativa retenção do composto dentro das células. Em conjunto, os ensaios in vitro realizados demonstraram a susceptibilidade da CAS X ao metabolismo de primeira passagem, como substrato para as CES específicas expressas no fígado e intestino.

Produção de hidrogênio por fermentação por um novo isolado de Clostridium beijerinckii

O hidrogênio (H2) tem sido considerado uma fonte de energia limpa bastante promissora, pois sua combustão origina apenas moléculas de água, sendo uma alternativa ao uso de combustíveis fósseis. Entretanto, os métodos atuais de produção de H2 demandam matérias-primas finitas e uma grande quantidade de energia, tornando a sua obtenção não sustentável. Mais recentemente, a via fermentativa tem sido considerada para a produção de H2, utilizando como matérias-primas efluentes industriais, materiais lignocelulósicos e biomassa de algas, denominado de bio-hidrogênio de primeira, segunda e terceira geração, respectivamente. Neste trabalho foi isolada uma bactéria anaeróbia a partir de uma cultura mista (lodo) de um sistema de tratamento de vinhaça, após pré-tratamento do lodo a pH 3 por 12 horas. Este microrganismo foi identificado com 99% de similaridade como Clostridium beijerinckii com base na sequência do gene RNAr 16S denominado de C. beijerinckii Br21. A temperatura e o pH mais adequados para o crescimento e produção de H2 por esta cultura foi 35 °C e pH inicial 7,0. A bactéria possui a capacidade de utilizar ampla variedade de fontes de carbono para a produção de H2 por fermentação, especialmente, monossacarídeos resultantes da hidrólise de biomassa de algas, tais como glicose, galactose e manose. Foram realizados ensaios em batelada para a produção de H2 com a bactéria isolada empregando diferentes concentrações de glicose e galactose, visando a sua futura utilização em hidrolisados de alga. Os parâmetros cinéticos dos ensaios de fermentação estimados pelo modelo de Gompertz modificado, como a velocidade máxima de produção (Rm), a quantidade máxima de hidrogênio produzido (Hmáx) e o tempo necessário para o início da produção de hidrogênio (fase lag) para a glicose (15 g/L) foram de: 58,27 mL de H2/h, 57,68 mmol de H2 e 8,29 h, respectivamente. Para a galactose (15 g/L), a Rm, Hmáx e foram de 67,64 mL de H2/h, 47,61 mmol de H2 e 17,22 horas, respectivamente. O principal metabólito detectado ao final dos ensaios de fermentação, foi o ácido butírico, seguido pelo ácido acético e o etanol, tanto para os ensaios com glicose, como com galactose. C. beijerinckii é um candidato bastante promissor para a produção de H2 por fermentação a partir de glicose e galactose e, consequentemente, a partir de biomassa de algas como substratos.

Análise de metabólitos e proteínas totais em folhas de Eucalyptus grandis durante a infecção por Puccinia psidii

Os mecanismos moleculares envolvidos na resistência de plantas contra patógenos são um tema bastante discutido no meio acadêmico, sendo o objetivo maior dos estudos a diminuição das perdas de produtividade provocadas por doenças em plantações do mundo todo. Muitos modelos de interação patógeno-hospedeiro foram propostos e desenvolvidos priorizando plantas e culturas de rápido desenvolvimento com ciclo de vida curto. Espécies de ciclo longo, porém, devem lidar durante anos - ao menos até a idade reprodutiva - contra o ataque de bactérias, fungos e vírus, sem contar, nesse meio tempo, com recombinações genéticas e mutações que tornariam possível o escape contra as moléstias causadas por microrganismos. Assim, como alternativa aos modelos usuais, o presente trabalho estudou um diferente par de antagonistas: Eucalyptus grandis e Puccinia psidii. Apesar da contribuição de programas de melhoramento genético, o patossistema E. grandis X P. psidii ainda é pouco descrito no nível molecular, havendo poucos estudos sobre os processos e as moléculas que agem de forma a conferir resistência às plantas. Assim, buscando o melhor entendimento da relação entre E. grandis X P. psidii, o presente trabalho estudou a mudança dos perfis de proteínas e metabólitos secundários ocorrida nos tecidos foliares de plantas resistentes e susceptíveis durante a infecção pelo patógeno, com o auxílio da técnica de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas. Os resultados obtidos indicam que as plantas resistentes percebem a presença do patógeno logo nas primeiras horas pós-infecção, produzindo proteínas ligadas à imunidade (HSP90, ILITYHIA, LRR Kinase, NB-ARC disease resistance protein). Essa percepção desencadeia a produção de proteínas de parede celular e de resposta oxidativa, além de modificar o metabolismo primário e secundário. As plantas susceptíveis, por outro lado, têm o metabolismo subvertido, produzindo proteínas responsáveis pelo afrouxamento da parede celular, beneficiando a absorção de nutrientes, crescimento e propagação de P. psidii. No trabalho também são propostos metabólitos biomarcadores de resistência, moléculas biomarcadoras de resposta imune e sinais da infecção por patógeno em E. grandis.

CYP2D6 inherited variation and inhibiting medication use in relation to adverse breast cancer outcomes after tamoxifen therapy

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Population pharmacokinetic analysis of mycophenolic acid in renal transplant recipients following oral administration of mycophenolate mofetil

Aim To develop a population pharmacokinetic model for mycophenolic acid in adult kidney transplant recipients, quantifying average population pharmacokinetic parameter values, and between- and within-subject variability and to evaluate the influence of covariates on the pharmacokinetic variability. Methods Pharmacokinetic data for mycophenolic acid and covariate information were previously available from 22 patients who underwent kidney transplantation at the Princess Alexandra Hospital. All patients received mycophenolate mofetil 1 g orally twice daily. A total of 557 concentration-time points were available. Data were analysed using the first-order method in NONMEM (version 5 level 1.1) using the G77 FORTRAN compiler. Results The best base model was a two-compartment model with a lag time (apparent oral clearance was 271 h(-1), and apparent volume of the central compartment 981). There was visual evidence of complex absorption and time-dependent clearance processes, but they could not be successfully modelled in this study. Weight was investigated as a covariate, but no significant relationship was determined. Conclusions The complexity in determining the pharmacokinetics of mycophenolic acid is currently underestimated. More complex pharmacokinetic models, though not supported by the limited data collected for this study, may prove useful in the future. The large between-subject and between-occasion variability and the possibility of nonlinear processes associated with the pharmacokinetics of mycophenolic acid raise questions about the value of the use of therapeutic monitoring and limited sampling strategies.

The role of morphine-6-glucuronide (M6G) in pain control

Morphine-6beta-D-glucuronide (M6G) is an analgesically active metabolite of morphine, accounting for approximate to10% of the morphine dose when administered by systemic routes to humans. Although M6G is more hydrophilic than morphine, it crosses the blood-brain barrier, albeit relatively slowly. For this reason, it is generally thought that, after chronic dosing, M6G contributes significantly to the analgesic effects of systemically administered morphine. Owing to its polar nature, M6G is cleared from the systemic circulation primarily via renal elimination. As M6G accumulates in patients with renal impairment, there is an increased risk of M6G-induced respiratory depression in renal failure patients who are being dosed chronically with systemic morphine. Consistent with its analgesic and respiratory depressant properties, M6G binds to the p-opioid receptor in a naloxone-reversible manner. Although the affinity of M6G for the mu-opioid receptor is similar to or slightly less than that of morphine, preclinical studies in rodents show that M6G is one to two orders of magnitude more potent than morphine when administered by central routes. This major discrepancy between the markedly higher intrinsic antinociceptive potency of M6G relative to morphine, despite their similar p-opioid receptor binding affinities, is difficult to reconcile. It has been proposed that M6G mediates its pain-relieving effects through a novel 'M6G opioid receptor', while others have argued that M6G may have higher efficacy than morphine for transduction of intracellular events. When administered by parenteral routes to rodents, M6G's antinociceptive potency is no more than twofold higher than morphine. In humans, the analgesic efficacy and respiratory depressant potency of M6G relative to morphine have been assessed in a number of short-term studies involving the intrathecal or intravenous routes of administration. For example, in hip replacement patients, intrathecal M6G provided excellent postoperative analgesia but the occurrence of late respiratory depression in 10% of these patients raised serious concern about safety. In postoperative patients, intravenous M6G administered by means of patient-controlled analgesia (PCA), or bolus plus PCA, produced no analgesia in one study and limited analgesia in another. Similarly, there was a lack of significant analgesia in healthy volunteers who received intravenous M6G for the alleviation of experimental pain (carbon dioxide applied to the nasal mucosa). In contrast, satisfactory analgesia was produced by bolus doses of intravenous M6G administered to patients with cancer pain, and to healthy volunteers with experimentally-induced ischaemic, electrical or thermal (ice water) pain. Studies to date in healthy volunteers suggest that intravenous M6G may be a less potent respiratory depressant and have a lower propensity for producing nausea and vomiting than morphine. However, it is unclear whether equi-analgesic doses of M6G and morphine were compared. Clearly, more extensive short-term trials, together with studies involving chronic M6G administration, are necessary before the potential clinical utility of M6G as an analgesic drug in its own right can be determined.

Nitrogen ecophysiology of Heron Island, a subtropical coral cay of the Great Barrier Reef, Australia

Coral cays form part of the Australian Great Barrier Reef. Coral cays with high densities of seabirds are areas of extreme nitrogen (N) enrichment with deposition rates of up to 1000 kg N ha(-1) y(-1). The ways in which N sources are utilised by coral cay plants, N is distributed within the cay, and whether or not seabird-derived N moves from cay to surrounding marine environments were investigated. We used N metabolite analysis, N-15 labelling and N-15 natural abundance (delta(15)N) techniques. Deposited guano-derived uric acid is hydrolysed to ammonium (NH4+) and gaseous ammonia (NH3). Ammonium undergoes nitrification, and nitrate (NO3-) and NH4+ were the main forms of soluble N in the soil. Plants from seabird rookeries have a high capacity to take up and assimilate NH4+, are able to metabolise uric acid, but have low rates of NO3- uptake and assimilation. We concluded that NH4+ is the principal source of N for plants growing at seabird rookeries, and that the presence of NH4+ in soil and gaseous NH3 in the atmosphere inhibits assimilation of NO3-, although NO3- is taken up and stored. Seabird guano, Pisonia forest soil and vegetation were similarly enriched in N-15 suggesting that the isotopic enrichment of guano (delta(15)N 9.9parts per thousand) carries through the forest ecosystem. Soil and plants from woodland and beach environments had lower delta(15)N (average 6.5parts per thousand) indicating a lower contribution of bird-derived N to the N nutrition of plants at these sites. The aquifer under the cay receives seabird-derived N leached from the cay and has high concentrations of N-15-enriched NO3- (delta(15)N 7.9parts per thousand). Macroalgae from reefs with and without seabirds had similar delta(15)N values of 2.0-3.9parts per thousand suggesting that reef macroalgae do not utilise N-15-enriched seabird-derived N as a main source of N. At a site beyond the Heron Reef Crest, macroalgae had elevated delta(15)N of 5.2parts per thousand, possibly indicating that there are locations where macroalgae access isotopically enriched aquifer-derived N. Nitrogen relations of Heron Island vegetation are compared with other reef islands and a conceptual model is presented.