Angiotensin receptor blockade improves the net balance of cardiac Ca(2+) handling-related proteins in sympathetic hyperactivity-induced heart failure

Aims: The clinical benefits of angiotensin II type 1 (AT1) receptor blockers (ARB) in heart failure (HF) include cardiac anti-remodeling and improved ventricular function. However, the cellular mechanisms underlying the benefits of ARB on ventricular function need to be better clarified. In the present manuscript, we evaluated the effects of AT1 receptor blockade on the net balance of Ca(2+) handling proteins in hearts of mice lacking alpha(2A) and alpha(2C) adrenoceptors (alpha(2A)/alpha(2C)ARKO), which develop sympathetic hyperactivity (SH) induced-HF. Main methods: A cohort of male wild-type (WT) and congenic alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice in a C57BL6/J genetic background (5-7 mo of age) was randomly assigned to receive either placebo or ARB (Losartan, 10 mg/kg for 8wks). Ventricular function (VF) was assessed by echocardiography, and cardiac myocyte width and ventricular fibrosis by a computer-assisted morphometric system. Sarcoplasmic reticulum Ca(2+) ATPase (SERCA2), phospholamban (PLN), phospho-Ser(16)-PLN, phospho-Thr(17)-PLN, phosphatase 1 (PP1), Na(+)-Ca(2+) exchanger (NCX), Ca(2+)/calmodulin-dependent protein kinase 11 (CaMKII) and phospho-Thr(286)-CaMKII were analyzed by Western blot. Key findings: alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice displayed ventricular dysfunction, cardiomyocyte hypertrophy and cardiac fibrosis paralleled by decreased SERCA2 and increased phospho-Thr(17)-PLN, CaMKII, phospho-Thr(286)-CaMKII and NCX levels. ARB induced anti-cardiac remodeling effect and improved VF in alpha(2A)/alpha(2C)ARKO associated with increased SERCA2 and phospho-Ser(16)-PLN levels, and SERCA2:NCX ratio. Additionally, ARB decreased phospho-Thr(17)-PLN levels as well as reestablished NCX, CaMKII and phospho-Thr(286)-CaMKII toward WT levels. Significance: Altogether, these data provide new insights on intracellular Ca(2+) regulatory mechanisms underlying improved ventricular function by ARB therapy in HF. (c) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Aerobic exercise training improves skeletal muscle function and Ca(2+) handling-related protein expression in sympathetic hyperactivity-induced heart failure

Bueno CR Jr, Ferreira JC, Pereira MG, Bacurau AV, Brum PC. Aerobic exercise training improves skeletal muscle function and Ca(2+) handling-related protein expression in sympathetic hyperactivity-induced heart failure. J Appl Physiol 109: 702-709, 2010. First published July 1, 2010; doi: 10.1152/japplphysiol.00281.2010.-The cellular mechanisms of positive effects associated with aerobic exercise training on overall intrinsic skeletal muscle changes in heart failure (HF) remain unclear. We investigated potential Ca(2+) abnormalities in skeletal muscles comprising different fiber compositions and investigated whether aerobic exercise training would improve muscle function in a genetic model of sympathetic hyperactivity-induced HF. A cohort of male 5-mo-old wild-type (WT) and congenic alpha(2A)/alpha(2C) adrenoceptor knockout (ARKO) mice in a C57BL/6J genetic background were randomly assigned into untrained and trained groups. Exercise training consisted of a 8-wk running session of 60 min, 5 days/wk (from 5 to 7 mo of age). After completion of the exercise training protocol, exercise tolerance was determined by graded treadmill exercise test, muscle function test by Rotarod, ambulation and resistance to inclination tests, cardiac function by echocardiography, and Ca(2+) handling-related protein expression by Western blot. alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice displayed decreased ventricular function, exercise intolerance, and muscle weakness paralleled by decreased expression of sarcoplasmic Ca(2+) release-related proteins [alpha(1)-, alpha(2)-, and beta(1)-subunits of dihydropyridine receptor (DHPR) and ryanodine receptor (RyR)] and Ca(2+) reuptake-related proteins [sarco(endo) plasmic reticulum Ca(2+)-ATPase (SERCA) 1/2 and Na(+)/Ca(2+) exchanger (NCX)] in soleus and plantaris. Aerobic exercise training significantly improved exercise tolerance and muscle function and reestablished the expression of proteins involved in sarcoplasmic Ca(2+) handling toward WT levels. We provide evidence that Ca(2+) handling-related protein expression is decreased in this HF model and that exercise training improves skeletal muscle function associated with changes in the net balance of skeletal muscle Ca(2+) handling proteins.

Aerobic exercise training improves Ca(2+) handling and redox status of skeletal muscle in mice

Exercise training is known to promote relevant changes in the properties of skeletal muscle contractility toward powerful fibers. However, there are few studies showing the effect of a well-established exercise training protocol on Ca(2+) handling and redox status in skeletal muscles with different fiber-type compositions. We have previously standardized a valid and reliable protocol to improve endurance exercise capacity in mice based on maximal lactate steady-state workload (MLSSw). The aim of this study was to investigate the effect of exercise training, performed at MLSSw, on the skeletal muscle Ca(2+) handling-related protein levels and cellular redox status in soleus and plantaris. Male C57BL/6J mice performed treadmill training at MLSSw over a period of eight weeks. Muscle fiber-typing was determined by myosin ATPase histochemistry, citrate synthase activity by spectrophotometric assay, Ca(2+) handling-related protein levels by Western blot and reduced to oxidized glutathione ratio (GSH:GSSG) by high-performance liquid chromatography. Trained mice displayed higher running performance and citrate synthase activity compared with untrained mice. Improved running performance in trained mice was paralleled by fast-to-slow fiber-type shift and increased capillary density in both plantaris and soleus. Exercise training increased dihydropyridine receptor (DHPR) alpha 2 subunit, ryanodine receptor and Na(+)/Ca(2+) exchanger levels in plantaris and soleus. Moreover, exercise training elevated DHPR beta 1 subunit and sarcoplasmic reticulum Ca(2+)-ATPase (SERCA) 1 levels in plantaris and SERCA2 levels in soleus of trained mice. Skeletal muscle GSH content and GSH:GSSG ratio was increased in plantaris and soleus of trained mice. Taken together, our findings indicate that MLSSw exercise-induced better running performance is, in part, due to increased levels of proteins involved in skeletal muscle Ca(2+) handling, whereas this response is partially dependent on specificity of skeletal muscle fiber-type composition. Finally, we demonstrated an augmented cellular redox status and GSH antioxidant capacity in trained mice.

Exercise training reduces cardiac angiotensin II levels and prevents cardiac dysfunction in a genetic model of sympathetic hyperactivity-induced heart failure in mice

The role of exercise training (ET) on cardiac renin-angiotensin system (RAS) was investigated in 3-5 month-old mice lacking alpha(2A-) and alpha(2C-)adrenoceptors (alpha(2A)/alpha(2C)ARKO) that present heart failure (HF) and wild type control (WT). ET consisted of 8-week running sessions of 60 min, 5 days/week. In addition, exercise tolerance, cardiac structural and function analysis were made. At 3 months, fractional shortening and exercise tolerance were similar between groups. At 5 months, alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice displayed ventricular dysfunction and fibrosis associated with increased cardiac angiotensin (Ang) II levels (2.9-fold) and increased local angiotensin-converting enzyme activity (ACE 18%). ET decreased alpha(2A)/alpha(2C)ARKO cardiac Ang II levels and ACE activity to age-matched untrained WT mice levels while increased ACE2 expression and prevented exercise intolerance and ventricular dysfunction with little impact on cardiac remodeling. Altogether, these data provide evidence that reduced cardiac RAS explains, at least in part, the beneficial effects of ET on cardiac function in a genetic model of HF.

Desenvolvimento de pré-escolares na educação infantil em Cuiabá, Mato Grosso, Brasil

O objetivo foi avaliar o desenvolvimento neuropsicomotor de pré-escolares na educação infantil. Estudo de corte transversal, utilizando 38 itens do teste de Denver II. Foram avaliados todos os pré-escolares com idade entre quatro e seis anos incompletos matriculados na Rede Pública Municipal de Ensino de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil, no período de agosto 2002 a novembro 2003. Nesse período havia 960 pré-escolares matriculados em 27 creches e duas escolas públicas. Para a análise estatística foi aplicado o teste Ç2 com intervalo de 95% de confiança e ± = 5%. Para calcular os percentis da idade em que os pré-escolares passaram em cada prova foi realizada uma regressão logística. Dos 960 pré-escolares avaliados, 67% apresentaram desempenho normal, 30,2% questionável e 2,8% anormal. Em 27/38 itens avaliados, o percentual de acertos ultrapassou 90%. O desempenho alterado predominou no sexo masculino, no grupo de cinco a seis anos. O desempenho dessa população foi muito semelhante ao dos pré-escolares norte-americanos de Denver, Colorado. O melhor resultado segundo o gênero ocorreu no sexo feminino e segundo a idade no grupo de quatro anos.

Cárie dentária em população ribeirinha do Estado de Rondônia, Região Amazônica, Brasil, 2005/2006

O objetivo foi analisar experiência de cárie dentária na população ribeirinha residente às margens dos rios Machado e Preto (Rondônia, Brasil), em 2005 e 2006. Foram examinados 469 indivíduos com formulário preconizado pela Organização Mundial da Saúde, sob luz natural e utilização de espátulas de madeira e sonda CPI. Na faixa etária de 4-5 anos de idade, ceod = 4,30 e 19,64% livres de cárie; 6-10 anos, CPOD = 1,04, ceod = 3,52, 17,05% livres de cárie; aos 12 anos, CPOD = 2,65 e 30,76% livres de cárie; aos 18 anos, CPOD = 5,41 e 19,51% livres de cárie; 35-44 anos, CPOD = 17,74 e 2,98% livres de cárie; 65-74 anos, CPOD = 21,56 e 4,34% livres de cárie. Na análise por componentes, constatou-se que o componente cariado tem maior prevalência nas idades de 0-3, 4-5, 6-10, 12 e 18 anos. Em adultos e idosos, o componente que mais contribui é o perdido. Conclui-se que a população apresenta índices de cárie dentária elevados, sendo necessária a atuação em âmbito educativo, preventivo e curativo.

Parceria público x privada no desenvolvimento de pesquisa em melhoramento genético animal

O melhoramento genético animal é, normalmente, pesquisado e desenvolvido nas universidades e instituições públicas de pesquisa do Brasil. No entanto, os rebanhos de exploração zootécnica, verdadeiros objetivos desses estudos, pertencem à iniciativa privada. O melhoramento genético animal e as parcerias público-privadas constituem-se em um caso especial de grande sucesso, que é analisado no presente texto, com ênfase especial ao Grupo de Melhoramento Animal e Biotecnologia da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, instituição de origem dos autores. O sucesso desse grupo, medido em atividades de pesquisa e suas conseqüentes publicações, de ensino e formação de recursos humanos e de extensão de serviços à comunidade, é apresentado como incentivo aos pesquisadores das mais diversas áreas ligadas à produção animal.

Análise de um ciclone semi-estacionário na costa sul do Brasil associado a bloqueio atmosférico

Na primeira semana de maio de 2008, durante quatro dias, um ciclone em superfície permaneceu semi-estacionário na costa da região sul do Brasil. Este sistema foi responsável por chuvas e ventos fortes no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, os quais causaram muitos danos (queda de árvores, enchentes e desabamentos). O objetivo deste trabalho é avaliar o processo de formação e entender os mecanismos responsáveis pelo lento deslocamento do ciclone, já que a maioria dos ciclones nesta região possui deslocamento mais rápido. A equação de desenvolvimento de Sutcliffe mostrou que a advecção de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e a advecção de ar quente na camada entre 1000-500 hPa foram mecanismos importantes para a ciclogênese. Neste período, o intenso aquecimento diabático também contribuiu para a ciclogênese, à medida que se contrapôs ao intenso resfriamento adiabático devido aos movimentos verticais ascendentes. A advecção de vorticidade absoluta ciclônica que favoreceu a ciclogênese esteve associada a um Vórtice Ciclônico em Altos Níveis (VCAN), que se formou numa região de anomalia de vorticidade potencial. O VCAN se manteve semi-estacionário e compôs o setor norte de um bloqueio do tipo dipolo. Tal bloqueio intensificou um anticiclone em superfície, situado a sul/leste do ciclone, o que contribuiu para o ciclone se manter semi-estacionário. O movimento atípico e lento do ciclone para sul, e em alguns períodos para sudoeste, esteve associado com advecções de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e de ar quente no seu setor sul. Somente quando o bloqueio em níveis médios e a anomalia de vorticidade potencial em níveis médios/altos se enfraqueceram, o ciclone em superfície se afastou da costa sul do Brasil.

Convecção linearmente organizada na área de Petrolina, semi-árido do Nordeste do Brasil: aspectos em meso e grande escala

É apresentado um estudo sobre sistemas convectivos linearmente organizados e observados por um radar meteorológico banda-C na região semi-árida do Nordeste do Brasil. São analisados três dias (27 a 29) de março de 1985, com ênfase na investigação do papel desempenhado por fatores locais e de grande escala no desenvolvimento dos sistemas. No cenário de grande escala, a área de cobertura do radar foi influenciada por um cavado de ar superior austral no dia 27 e por um vórtice ciclônico de altos níveis no dia 29. A convergência de umidade próxima à superfície favoreceu a atividade convectiva nos dias 27 e 29, enquanto que divergência de umidade próxima à superfície inibiu a atividade convectiva no dia 28. No cenário de mesoescala, foi observado que o aquecimento diurno é um fator importante para a formação de células convectivas, somando-se a ele o papel determinante da orografia na localização dos ecos. De maneira geral, as imagens de radar mostram os sistemas convectivos linearmente organizados em áreas elevadas e núcleos convectivos intensos envolvidos por uma área de precipitação estratiforme. Os resultados indicam que convergência do fluxo de umidade em grande escala e aquecimento radiativo, são fatores determinantes na evolução e desenvolvimento dos ecos na área de estudo.

Variabilidade do regime de monções sobre o Brasil: o clima presente e projeções para um cenário com 2xCO2 usando o modelo MIROC

Este trabalho investiga a variabilidade do Sistema de Monções da América do Sul (SMAS) sobre o Brasil com particular interesse na região do cerrado brasileiro. O início, final e total de precipitação durante as monções de verão são examinados utilizando estimativas de precipitação por satélite (pêntadas) do Global Precipitation Climatology Project (GPCP) entre 1979-2004. Analogamente, as características do regime de monção simuladas pelo modelo climático global acoplado MIROC (Model for interdisciplinary Research on Climate) do IPCC (Intergovernmental Panel for Climate Change) são examinadas em dois cenários distintos: o clima do século XX (1981-2000) e o clima em uma condição com o dobro da concentração atual de CO2 (2xCO2) na atmosfera (2061-2080). Mostra-se que a variabilidade espacial do início da monção de verão sobre o cerrado na simulação do clima do século XX pelo MIROC corresponde bem às observações. Além disso, há indicação de uma mudança das caudas da distribuição sazonal da precipitação no Cerrado para um cenário com 2xCO2, comparativamente com o clima presente. Este resultado sugere uma mudança na probabilidade de ocorrência de eventos extremos (secos ou úmidos) em um cenário com 2xCO2 sobre o cerrado, o que de acordo com o MIROC, indica uma maior exposição da região às conseqüências de possíveis mudanças climáticas resultantes do aumento de gases de efeito estufa.

A casa e a roça: socioeconomia, demografia e agricultura em populações quilombolas do Vale do Ribeira, São Paulo, Brasil

Este estudo tem como objetivos caracterizar o perfil demográfico e socioeconômico de nove comunidades remanescentes de quilombos no vale do Ribeira, estado de São Paulo, e identificar os principais fatores responsáveis pelas mudanças recentes nos seus padrões de subsistência. Desde a formação das primeiras aglomerações de escravos libertos e foragidos no século XVIII, as relações estabelecidas entre estas populações com as cidades próximas e com o mercado regional têm vivenciado momentos de retração e de expansão, adaptando-se e ajustando-se a novas mudanças políticas e socioeconômicas. Nas últimas cinco décadas, o impacto de fatores externos na aceleração das mudanças nos padrões de subsistência locais parece ter tido um aumento significativo. Os resultados mostram que as restrições impostas pela legislação ambiental, os conflitos de terra, a construção de uma rodovia na região, a crescente inserção no mercado regional e a atuação de órgãos governamentais e não-governamentais de desenvolvimento são os principais fatores responsáveis pelas mudanças observadas no sistema agrícola de corte e queima e, conseqüentemente, na organização socioeconômica destas populações.

Répteis da Estação Ecológica Serra Geral do Tocantins, Brasil Central

Os Cerrados sul-americanos abrigam alta diversidade de répteis, incluindo elevado número de endemismos. No entanto, o conhecimento desta diversidade é ainda incompleto frente à acelerada transformação das paisagens naturais no Brasil central. Constituem, portanto, uma das regiões prioritárias para estudo e conservação da biodiversidade mundial. Estudos intensivos sobre a fauna de répteis do Cerrado são necessários e urgentes para melhor compreensão dos processos que levaram à sua origem e distribuição e para subsidiar ações de conservação. Por meio de métodos padronizados, amostramos duas regiões ainda inexploradas da Estação Ecológica Serra Geral do Tocantins, situada na região do Jalapão. Registramos 45 espécies de répteis para a EESGT e entorno, o que representa uma riqueza alta e comparável à de outras regiões bem amostradas do Cerrado. Curvas de acumulação e estimadores indicam que a riqueza local de lagartos e anfisbenídeos aproxima-se da riqueza real enquanto a de serpentes é subestimada. A distribuição não-aleatória das espécies na paisagem concorda com evidências anteriores sugerindo utilização diferencial dos hábitats pelos répteis. Reunindo os resultados do presente estudo com os de levantamentos prévios realizados na região, registramos 88 espécies de répteis para o Jalapão sendo oito registros novos que incluem Bachia oxyrhina uma espécie recém descrita da região. As espécies da área apresentam três padrões gerais de distribuição: (1) espécies endêmicas do Cerrado, (2) espécies compartilhadas com domínios da diagonal de formações abertas sul-americanas, e (3) espécies de ampla ocorrência, compartilhadas também com ecossistemas florestais. Prevalecem espécies de ampla distribuição, porém é grande o número de espécies típicas do Cerrado, incluindo cinco possivelmente endêmicas do Jalapão, e há contribuição importante da fauna da Caatinga. A distribuição dos répteis em escala local e regional demonstra a necessidade de considerar a heterogeneidade paisagística para o planejamento de diretrizes visando à conservação em regiões do Cerrado. Por sua grande extensão, posição biogeográfica e complexidade de relevo e tipos de hábitat, a EESGT tem papel fundamental para a preservação e conhecimento da diversidade de répteis do Cerrado.

Marcos regulatórios estaduais em saneamento básico no Brasil

Este artigo analisa os marcos regulatórios estaduais para o setor de saneamento básico. A pesquisa documental identificou a presença de leis estaduais em apenas cinco estados (São Paulo, Minas Gerais, Rio Grande do Sul, Rio Grande do Norte e Goiás). Os marcos legais estaduais são descritos quanto a um conjunto de atributos ou funções selecionadas: universalização, instrumentos financeiros, regulação e controle social. A principal conclusão é que o desenvolvimento dessas políticas, assim como sua regulamentação, encontra-se em estágio incipiente e poderá receber impulso com aprovação de nova lei federal de dezembro de 2006.

Crise financeira, energia e sustentabilidade no Brasil

A recente crise financeira global traz consigo efeitos como a redução da atividade econômica e, consequentemente, do consumo de energia. Essa pode ser uma importante oportunidade para reorganizar o sistema energético em bases mais sólidas e sustentáveis: a eficiência, a maior participação das fontes renováveis e a descentralização da produção de energia. O Brasil e outros países em desenvolvimento podem aproveitar a experiência dos países desenvolvidos em eficiência energética, complementando com um programa vigoroso em energias renováveis, particularmente as "modernas" (eólica, solar, biomassa e pequenas hidrelétricas). Entretanto, preocupa o cenário inercial nacional, baseado num aumento da participação das fontes fósseis de energia na matriz, na priorização dos recursos à exploração de petróleo e gás natural e na manutenção de padrões insustentáveis de produção e consumo.

Dose de exposição radiométrica de granitos do estado de Rondônia, Brasil

Este trabalho avaliou a concentração dos radioelementos K, eU e eTh em amostras de granitos do Estado de Rondônia, Brasil. A análise estatística dos dados obtidos indicou que eles seguem distribuições lognormais. Os valores modais encontrados correspondem a cerca de 11% para K, 29 ppm para eU e 85 ppm para eTh. Correlações diretas significativas foram determinadas entre as concentrações dos três radioelementos, isto é, r = 0,71 (entre K e eU), r = 0,72 (entre K e eTh)e r = 0,72 (entre eU e eTh), sugerindo que são congruentes os processos de seu acúmulo nos minerais das rochas analisadas. Os dados de concentração permitiram estimar a taxa de dose absorvida de radiação no ar acima de 1 m do nível do terreno, a qual também segue uma distribuição lognormal, com valor modal de 2,7 mSv/ano, que é ligeiramente superior à média global de 2,4 mSv/ano. Os resultados obtidos também permitiram avaliar, do ponto de vista radiométrico, se os granitos analisados são adequados para emprego como revestimento em construção civil.