Determinação de parâmetros de criticalidade, fluxo e potência em placas planas pelo método LTSn

O objetivo deste trabalho consiste em aplicar o método LTSn em cálculos de parâmetros críticos como Keff, espessura e concentração atômica e obtenção do fiuxo escalar, da potência específica e do enriquecimento do combustível em placa plana homogenea e heterogênea, considerando modelo multigrupo e em diversas ordens de quadraturas. O método LTSn consiste na aplicação da transformada de Laplace em um conjunto de equações~de ordenadas discretas gerado pela aproximação SN, resultando em um sistema de equações algébricas simbólicas dependentes do parâmetro complexo s e reconstrução dos fluxos angulares pela técnica de expansão de Heaviside. A aplicação do método LTSn reduz a soluçào de um problema de autovalor, a solução de uma equação transcedental, possibilitando a obtenção de parâmetros críticos. Simulações numéricas são apresentadas.

Efeito dos ácidos D-2-hidroxiglutárico e L-2-hidroxiglutárico sobre vários parâmetros do metabolismo energético em cérebro, músculo esquelético e músculo cardíaco de ratos

As acidúrias L-2-hidroxiglutárica (LHGA) e D-2-hidroxiglutárica (DHGA) são distúrbios neurometabólicos hereditários caracterizados por extenso e severo dano cerebral, ocasionando predominantemente convulsões, coma e atrofia cerebral. Na LHGA, as lesões cerebrais ocorrem principalmente no cerebelo enquanto a maior parte do cérebro é afetada na DHGA. Além disso, hipotonia, fraqueza e hipotrofia muscular, bem como cardiomiopatia têm sido observadas nos pacientes afetados por essas acidemias orgânicas, com maior freqüência na DHGA. Bioquimicamente, ocorre acúmulo tecidual dos ácidos L- 2-hidroxiglutárico (LGA) e D-2-hidróxiglutárico (DGA), respectivamente, na LHGA e na DHGA. Além disso, elevadas concentrações urinárias de lactato, 2-cetoglutarato e outros metabólitos do ciclo de Krebs têm sido descritas em pacientes acometidos por essas patologias, sugerindo uma disfunção mitocondrial. mitocondrial. Tendo em vista que a etiopatogenia da disfunção tecidual nesses pacientes é desconhecida, o presente trabalho investigou o efeito in vitro dos ácidos LGA e DGA sobre diversos parâmetros do metabolismo energético celular. Inicialmente, avaliamos o efeito dos ácidos DGA e LGA sobre a utilização de glicose e produção de CO2 em homogeneizados e fatias de córtex cerebral. Verificamos que o DGA reduziu significativamente tanto o consumo de glicose quanto a produção de CO2 pelo córtex cerebral, enquanto o LGA não demonstrou efeito sobre esses parâmetros. Além disso, o DGA inibiu significativamente a atividade da citocromo c oxidase em homogeneizado de córtex cerebral de ratos (35-95%), de forma dose-dependente, sem alterar a atividade dos demais complexos da cadeia respiratória. A inibição verificada foi do tipo acompetitiva. Por outro lado, o LGA não alterou a atividade de nenhum dos complexos enzimático estudados. Posteriormente, avaliamos o efeito in vitro dos ácidos DGA e LGA sobre a atividade da creatina quinase (CK) em homogeneizado total e nas frações citosólica e mitocondrial de tecido cerebral, muscular esquelético e cardíaco de ratos. Os resultados mostraram que o DGA inibiu significativamente a atividade das isoformas mitocondrial e citosólica da CK em preparações de córtex cerebral, músculo esquelético de cardíaco. Por outro lado, tanto DGA quanto LGA inibiram seletivamente a isoforma mitocondrial em preparações de cerebelo. Estudos cinéticos mostraram um perfil não competitivo de inibição com relação à fosfocreatina para ambos os ácidos nos tecidos estudados. Além IV disso, observamos também que o efeito inibitório de ambos os ácidos foi totalmente revertido por glutationa reduzida, sugerindo uma modificação causada pelos metabólitos sobre os grupos sulfidrila, essenciais para a atividade da enzima. Nossos resultados sugerem que a inibição significativa causada pelo DGA sobre as atividades da citocromo c oxidase e da creatina quinase no córtex cerebral, assim como nos músculos cardíaco e esquelético poderiam explicar, ao menos em parte, a fisiopatogenia da disfunção neurológica e anormalidades estruturais no sistema nervoso central, bem como a mitocondriopatia esquelética e a cardiomiopatia presente nos pacientes afetados por DHGA. Por outro lado, é possível que a inibição seletiva da creatina quinase mitocondrial provocada pelo LGA em cerebelo possa estar associada à degeneração cerebelar característica dos pacientes com LHGA.

Parâmetros biomecânicos do nado crawl apresentados por nadadores e triatletas

Os parâmetros biomecânicos do nado crawl: distância média percorrida por ciclo de braçadas (DC), freqüência média de ciclos (FC), velocidade média de na-do (VM) e ângulos médios de rolamento de corpo (RC) e parâmetros antropométri-cos: estatura, massa e envergadura de 16 nadadores competitivos (10 especialistas na prova de 50 m nado livre e 6 especialistas da prova de 1.500 m nado livre) e 8 tri-atletas foram mensurados em seis situações distintas de nado: 3 intensidades subjeti-vas específicas (aquecimento, 1.500 m e 50 m nado livre) com e sem respiração, a fim de se verificar e comparar o comportamento dessas variáveis nos três grupos em re-lação à variação da velocidade média de nado e em relação à presença ou ausência do movimento de respiração. Cada atleta realizou 6 repetições de 25 m nas condições já citadas, os quais foram gravados utilizando-se dois sistemas independentes de ví-deo, um para imagens frontais (uma haste de 0,70 m de PVC foi fixada às costas dos atletas para permitir a mensuração dos ângulos de rolamento de corpo) e outro para imagens laterais (uma fita reflexiva foi fixada ao punho direito dos atletas para per-mitir a mensuração de DC, FC e V). Adotando-se um nível de significância de 0,05, nadadores de 50 m nado livre apresentaram maior estatura e envergadura apenas que triatletas. Em relação às variáveis biomecânicas, os nadadores de 50 m nado livre apresentaram maiores VM do que nadadores de 1.500 m e do que triatletas, com maiores DC e similares FC. O RC diminuiu com o aumento da VM apenas para o grupo de nadadores de 50 m. Os nadadores de 50 m nado livre apresentaram similar RC em relação a triatletas e maior RC do que nadadores de 1.500 m em apenas duas (intensidade de aquecimento e intensidade de prova de 1.500 m nado livre, ambas com respiração) das seis situações de nado. Foram encontradas correlações significa-tivas entre os parâmetros biomecânicos FC e DC nos três grupos, entre VM e RC e entre DC e RC apenas no grupo de nadadores de 50 m nado livre. Os parâmetros na-tropométricos não limitaram a performance tanto quanto às técnicas de nado; e incre-mentos na DC, em paralelo a RC equilibrado entre os dois lados, devem ser incenti-vados em nadadores e triatletas competitivos.

Avaliação da influência da medicação pré-anestésica sobre os efeitos da anestesia geral intravenosa nos parâmetros endócrinos e metabólicos relacionados ao estresse em eqüinos

O estresse é considerado ao mesmo tempo um mecanismo de defesa contra diferentes fatores agressores e a causa de importantes alterações orgânicas que podem levar ao estabelecimento de estados mórbidos. A definição de estresse em animais é tema de controvérsia, no entanto a ativação do eixo hipotalâmico-hipofisário-adrenal (HHA) é utilizado como parâmetro para avaliação do grau de alteração imposto. Em eqüinos, a anestesia isoladamente pode desencadear a cascata de eventos ligados ao estresse, não necessitando como em outras espécies a participação de intervenções cirúrgicas. No entanto, a anestesia geral intravenosa têm sido considerada como menos agressiva e conseqüentemente não desencadeadora de estresse. No presente estudo foi avaliado uma combinação para indução anestésica, a tiletamina-zolazepam (TZ=1,1 mg.kg-1), tendo como medicação pré-anestésica a romifidina (80 µg.kg-1), utilizada isolada ou associada a acepromazina (0,08 mg.kg-1) ou diazepam (0,1 mg. .kg-1). A romifidina é um agonista adrenérgico α-2, de marcada ação sedativa e miorrelaxante. A acepromazina é um derivado fenotiazínico cuja ação tranqüilizante tem sido aplicada na combinação com diversos outros fármacos para indução anestésica. O diazepam é considerado o benzodiazepínico clássico, com atividade ansiolítica e miorrelaxante. Os três fármacos são de uso corrente na medicina veterinária eqüina. A tiletamina é uma ciclohexamina de ação semelhante à cetamina e é disponível comercialmente associada ao zolazepam, na proporção de 1:1. Foram utilizados neste trabalho 24 eqüinos de ambos os sexos, diferentes idades e raças, todos enquadrados na categoria ASA I (American Society of Anesthesiologists). Os animais foram divididos aleatoriamente em três grupos. Os grupos, foram definidos pela combinação pré-anestésica como RTZ (romifidina), ARTZ (acepromazina + romifidina) e DRTZ (diazepam + romifidina). Os fármacos foram administrados por via intravenosa. Entre a romifidina e TZ foi estabelecido um intervalo de 10 minutos em todos os grupos, entre a acepromazina e a romifidina um período de 30 minutos e, a partir da administração de diazepam, houve uma pausa de 3 horas até a romifidina. As colheitas de sangue para as dosagens hormonais foram realizadas em três tempos nos grupos RTZ e ARTZ. Antes de qualquer fármaco (P), após a administração da MPA (M) e 15 minutos após a indução (I). No grupo DRTZ, como se desejava avaliar o efeito do benzodiazepínico isolado, foi realizada uma quarta colheita antes da administração de romifidina (B). Para os demais parâmetros os tempos considerados foram P e I. Foram avaliados a concentração plasmática de ACTH e cortisol, a concentração sérica de glicose e lactato, freqüências cardíaca e respiratória, parâmetros hematológicos (eritrócitos, leucócitos, hemograma e hemoglobina), gasometria arterial, traçado eletrocardiográfico e tempo de imobilidade. Os dados foram analisados estatisticamente por ANOVA para medidas repetidas e teste t de Student. O nível de significância foi de α=0,05. Os resultados revelaram que a anestesia geral intravenosa com os protocolos propostos, não desencadeou a ativação do eixo HHA, exceção feita ao Grupo ARTZ. Os valores de ACTH diferiram entre o grupo DRTZ e os demais, sendo que neste houve valores inferiores. Não houve diferença estatística nos valores dos demais parâmetros com exceção da freqüência cardíaca que no grupo RTZ não revelou variações entre as colheitas. O tempo de imobilidade observado no grupo ARTZ foi superior aos demais.

Parâmetros bioquímicos de alterações do citoesqueleto no modelo experimental da doença do Xarope do Bordo

A Doença do Xarope do Bordo (DXB) é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência na atividade do complexo desidrogenase dos cetoácidos de cadeia ramificada, levando ao acúmulo de concentrações milimolares dos seguintes α-cetoácidos de cadeia ramificada (CACR): ácidos α-cetoisocapróico (CIC), α-ceto-β-metilvalérico (CMV), α-cetoisovalérico (CIV) e dos seus aminoácidos precursores, leucina, isoleucina e valina em tecidos de pacientes afetados. Essa doença é caracterizada por severos sintomas neurológicos que incluem edema e atrofia cerebral, entretanto, os mecanismos envolvidos na neuropatologia da DXB ainda não são bem estabelecidos. Neste trabalho utilizamos um modelo experimental de DXB com o objetivo de verificar os efeitos dos CACR que se acumulam nessa desordem neurodegenerativa sobre o citoesqueleto de células neurais de ratos. Nesse modelo fatias de córtex cerebral de ratos de diferentes idades, ou culturas de células neurais foram incubados com concentrações variando de 0,1 a 10 mM de cada metabólito. Inicialmente demonstramos que o CIC, CMV e CIV inibiram a captação de glutamato em fatias de córtex cerebral de ratos durante o desenvolvimento. O CIC inibiu a captação de glutamato em ratos de 9, 21 e 60 dias de idade, enquanto o CMV e o CIV inibiram a captação de glutamato em animais de 21 e 60 dias. Observamos que o CIC alterou a fosforilação de proteínas do citoesqueleto de um modo dependente do desenvolvimento através de receptores glutamatérgicos ionotrópicos em fatias de córtex cerebral de ratos. O metabólito causou diminuição da fosforilação dos filamentos intermediários (FI) em ratos de 9 dias de idade e aumento dessa fosforilação em animais de 21 dias de vida. Também demonstramos que em animais de 9 dias de idade o efeito do CIC foi mediado pelas proteínas fosfatases PP2A e principalmente pela PP2B, uma proteína fosfatase dependente de cálcio, enquanto que em animais de 21 dias de idade o efeito deste metabólito foi mediado pela proteína quinase dependente de AMP cíclico (PKA) e pela proteína quinase dependente de cálcio e calmodulina (PKCaMII). Além disso, verificamos que o CIC promoveu um aumento nos níveis intracelulares dos segundos mensageiros AMPc e Ca2+. O aumento do Ca2+ intracelular provocado pelo CIC foi demonstrado pelo uso de bloqueadores específicos de canais de cálcio dependentes de voltagem tipo L, por exemplo, nifedipina, canais de cálcio dependentes de ligantes, por exemplo, NMDA e de quelantes de cálcio intracelular, por exemplo, BAPTA-AM. Por outro lado, o CMV aumentou a fosforilação de FI somente em ratos de 12 dias de idade, sendo esse efeito mediado por receptores GABAérgicos do tipo A e B, desencadeando a ativação das proteínas quinases PKA e PKCaMII. É importante salientar que o CIV não alterou a atividade do sistema fosforilante em nenhuma das idades estudadas. Além dos efeitos causados pelos CACR que se acumulam na DXB sobre a atividade do sistema fosforilante associado aos FI em fatias de córtex cerebral de ratos, demonstramos que esses metabólitos foram capazes de alterar a fosforilação da proteína glial fibrilar ácida (GFAP) na linhagem de glioma C6. Essa alteração de fosforilação causou uma reorganização do citoesqueleto de GFAP e um aumento no imunoconteúdo da GFAP na fração citoesquelética. Também verificamos que o CIC, o CMV e o CIV, em concentrações encontradas em pacientes portadores de DXB, levaram a uma reorganização dos filamentos de GFAP e do citoesqueleto de actina de astrócitos em cultura, causando uma importante alteração na morfologia destas células. As alterações do citoesqueleto levaram a morte celular progressiva quando os astrócitos foram expostos por várias horas aos metabólitos. Demonstramos também que os efeitos dos CACR sobre a morfologia dos astrócitos foram desencadeados por mecanismos de membrana que diminuíram a atividade da Rho GTPase. Esse mecanismo foi evidenciado utilizando-se ácido lisofosfatídico (LPA), um ativador específico da RhoA, o qual preveniu os efeitos causados pelos CACR em culturas de astrócitos. É importante salientar que as alterações morfológicas e a morte celular induzida pelos CACR em culturas de astrócitos foram totalmente evitadas com a suplementação de creatina às culturas. Também verificamos que a atividade da creatina quinase foi inibida pelos metabólitos, indicando que a homeostase energética provavelmente estaria envolvida nos efeitos causados pelos CACR. XI Sabe-se que as alterações do citoesqueleto estão relacionadas com inúmeras doenças neurodegenerativas. Portanto, é provável que as alterações causadas pelos CACR nos mecanismos de membrana que regulam níveis de segundos mensageiros intracelulares e cascatas de sinalização celular, na perda do equilíbrio fisiológico do sistema fosforilante associado ao citoesqueleto e conseqüentemente na sua reorganização, possam ter importantes conseqüências para a função neural. Com base nos presentes resultados demonstramos que os CACR que se acumulam na DXB levam à desorganização do citoesqueleto em um modelo experimental podendo ser uma contribuição importante para o estudo da patogênese do sistema nervoso central característica dos pacientes portadores de DXB.

Efeitos biológicos dos campos eletromagnéticos de ultra alta freqüência

Vários estudos têm sugerido que seres vivos podem ser suscetíveis aos campos eletromagnéticos (CEMs). Os supostos efeitos dos Campos Eletromagnéticos de Ultra Alta Freqüência (CEMUAFs) em sistemas biológicos são pouco conhecidos. Os relatos de um possível efeito biológico dependente da alteração de estados de oxidação entre pares de radicais sugerem um mecanismo de transdução orgânica para os campos. Outros trabalhos obtiveram alterações na sinalização celular e defesas antioxidantes após a exposição CEMUAFs e, tais alterações, poderiam ser um agente causador de doenças como, por exemplo, a leucemia infantil, esta já correlacionada com a exposição aos CEMs. Desta forma o objetivo deste estudo foi investigar se o CEMUAF (834 MHz) poderia interferir com o balanço oxidativo de planárias e ratos, assim como, estudar a participação de enzimas responsáveis pela hidrólise de nucleotídeos, enzimas estas reconhecidas por serem influenciadas pela ação de radicais livres. As planárias foram expostas por 1, 3 e 6 dias (8 h/dia). Após a exposição foi feito um homogenato de todo o corpo de cada animal. Foi encontrado um aumento na atividade da superóxido desmutase (SOD) e um decréscimo na atividade da catalase (CAT) e na defesa antioxidante não-enzimática (TRAP) após 6 dias de exposição. Adicionalmente, houve um aumento na freqüência de micronúcleos (MN) após 3 e 6 dias de exposição. Não houve alteração nos parâmetros de dano oxidativo a lipídios (TBARS) e proteínas (Carbonil) em nenhum dos tempos de exposição. Estes resultados sugerem um aumento nos níveis de radicais livres e de danos aos ácidos nucléicos. Estudos posteriores deverão determinar se estes efeitos apresentam ou não associações do tipo causa e efeito. Foram utilizados três modelos com ratos. No primeiro modelo, animais com idades de 30, 80 e 210 dias foram expostos por 6 dias (7:30 h/dia). Não foram encontradas mudanças nos parâmetros de TRAP, TBARS e Carbonil em nenhuma das idades expostas ao CEMUAF. Estes resultados sugerem que os tempos de exposição utilizados não foram suficientes para causar alguma mudança perceptível nos parâmetros de estresse oxidativo. No segundo modelo, utilizou-se o sangue e fígado dos neonatos expostos ao CEMUAF ainda no útero de suas mães durante todo o seu desenvolvimento embrionário (8:30 h/dia). Não foram encontradas mudanças em nenhum parâmetro oxidativo. Foi encontrado um aumento na freqüência de MN nas hemácias, sugerindo um efeito genotóxico da irradiação do celular afetando o tecido hematopoiético dos fetos. No terceiro modelo, utilizou-se o sangue de ratos adultos (180 dias) expostos por 12 dias (8:30 h/dia). Os níveis da hidrólise de ATP e ADP estavam aumentados no grupo irradiado. Nenhum efeito foi observado nas atividades da SOD e da CAT, sugerindo nenhuma participação de radicais livres nestes resultados. Ainda são necessários muitíssimos estudos para determinar quais os mecanismos transdutores dos CEMUAFs em sistemas biológicos e de que forma esta interação ocorre, porém estes resultados sugerem: (a) um papel para os radicais livres sobre, pelo menos, alguns dos efeitos atribuídos aos CEMUAFs e (b) que os organismos em fase de formação podem ser mais sensíveis aos campos. Por fim, sugerimos que sistemas biológicos podem sofrer a ação da irradiação com uma quantidade de energia muito menor do que a esperada para promover algum efeito no metabolismo.