Soil mineral N dynamics beneath mixtures of leaves from legume and fruit trees in Central Amazonian multi-strata agroforests

Long term applications of leguminous green mulch could increase mineralizable nitrogen (N) beneath cupuaçu trees produced on the infertile acidic Ultisols and Oxisols of the Amazon Basin. However, low quality standing cupuaçu litter could interfere with green mulch N release and soil N mineralization. This study compared mineral N, total N, and microbial biomass N beneath cupuaçu trees grown in two different agroforestry systems, north of Manaus, Brazil, following seven years of different green mulch application rates. To test for net interactions between green mulch and cupuaçu litter, dried gliricidia and inga leaves were mixed with senescent cupuaçu leaves, surface applied to an Oxisol soil, and incubated in a greenhouse for 162 days. Leaf decomposition, N release and soil N mineralization were periodically measured in the mixed species litter treatments and compared to single species applications. The effect of legume biomass and cupuaçu litter on soil mineral N was additive implying that recommendations for green mulch applications to cupuaçu trees can be based on N dynamics of individual green mulch species. Results demonstrated that residue quality, not quantity, was the dominant factor affecting the rate of N release from leaves and soil N mineralization in a controlled environment. In the field, complex N cycling and other factors, including soil fauna, roots, and microclimatic effects, had a stronger influence on available soil N than residue quality.

Discriminação de fitofisionomias de floresta de várzea a partir do algoritmo Iterated Conditional Modes aplicado aos dados SAR/R99 (QUAD-POL/Banda L)

Utilizando-se dados do sensor aerotransportado SAR R99, adquiridos na banda L (1,28 GHz) em amplitude e com quatro polarizações (HH, VV, HV e VH), avaliou-se a distinção de fitofisionomias de floresta de várzea existentes nas Reservas de Desenvolvimento Sustentável Amanã e Mamirauá e áreas adjacentes, com a aplicação do algoritmo Iterated Conditional Modes (ICM) de classificação polarimétrica pontual/contextual. Os resultados mostraram que o uso das distribuições multivariadas em amplitude, conjuntamente com uma banda de textura, produziu classificações de qualidade superior àquelas obtidas com dados polarimétricos uni/bivariados. Esta abordagem permitiu a obtenção de um índice Kappa de 0,8963, discriminando as três classes vegetacionais de interesse, comprovando assim o potencial dos dados do SAR R99 e do algoritmo ICM no mapeamento de florestas de várzea da Amazônia.

Multi-temporal analysis of radiometric changes in satellite images of forest edges to infer selective-logging areas in the Amazon forest

Radiometric changes observed in multi-temporal optical satellite images have an important role in efforts to characterize selective-logging areas. The aim of this study was to analyze the multi-temporal behavior of spectral-mixture responses in satellite images in simulated selective-logging areas in the Amazon forest, considering red/near-infrared spectral relationships. Forest edges were used to infer the selective-logging infrastructure using differently oriented edges in the transition between forest and deforested areas in satellite images. TM/Landsat-5 images acquired at three dates with different solar-illumination geometries were used in this analysis. The method assumed that the radiometric responses between forest with selective-logging effects and forest edges in contact with recent clear-cuts are related. The spatial frequency attributes of red/near infrared bands for edge areas were analyzed. Analysis of dispersion diagrams showed two groups of pixels that represent selective-logging areas. The attributes for size and radiometric distance representing these two groups were related to solar-elevation angle. The results suggest that detection of timber exploitation areas is limited because of the complexity of the selective-logging radiometric response. Thus, the accuracy of detecting selective logging can be influenced by the solar-elevation angle at the time of image acquisition. We conclude that images with lower solar-elevation angles are less reliable for delineation of selecting logging.

Land cover classification of Lago Grande de Curuai floodplain (Amazon, Brazil) using multi-sensor and image fusion techniques

Given the limitations of different types of remote sensing images, automated land-cover classifications of the Amazon várzea may yield poor accuracy indexes. One way to improve accuracy is through the combination of images from different sensors, by either image fusion or multi-sensor classifications. Therefore, the objective of this study was to determine which classification method is more efficient in improving land cover classification accuracies for the Amazon várzea and similar wetland environments - (a) synthetically fused optical and SAR images or (b) multi-sensor classification of paired SAR and optical images. Land cover classifications based on images from a single sensor (Landsat TM or Radarsat-2) are compared with multi-sensor and image fusion classifications. Object-based image analyses (OBIA) and the J.48 data-mining algorithm were used for automated classification, and classification accuracies were assessed using the kappa index of agreement and the recently proposed allocation and quantity disagreement measures. Overall, optical-based classifications had better accuracy than SAR-based classifications. Once both datasets were combined using the multi-sensor approach, there was a 2% decrease in allocation disagreement, as the method was able to overcome part of the limitations present in both images. Accuracy decreased when image fusion methods were used, however. We therefore concluded that the multi-sensor classification method is more appropriate for classifying land cover in the Amazon várzea.

Polimorfismo genético, terapia farmacológica e função cardíaca seqüencial em pacientes com insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Variantes funcionais do gene da enzima conversora da angiotensina (ECA) podem estar associados com a resposta à terapia em portadores de insuficiência cardíaca (IC). OBJETIVO: Testar a hipótese de diferenças na avaliação ecocardiográfica seqüencial da fração de ejeção do ventrículo esquerdo de pacientes com IC em tratamento farmacológico, inclusive com inibidores da ECA, em relação ao polimorfismo de inserção (I) e deleção (D) do gene da ECA. MÉTODOS: Estudamos 168 pacientes (média de idade 43,3±10,1 anos), 128 (76,2%) dos quais homens, com IC e ecocardiogramas seqüenciais. O polimorfismo I/D foi determinado por reação em cadeia da polimerase. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) foi analisada comparativamente aos genótipos. Mais de 90% dos pacientes estavam tomando inibidores da ECA. RESULTADOS: Houve um aumento significantemente maior na FEVE média em pacientes com o alelo D, em comparação com pacientes com genótipo II (p = 0,01) após um seguimento médio de 38,9 meses. O alelo D foi associado com aumento de 8,8% na FEVE média no mesmo período. Além disso, observou-se uma tendência para um efeito do "número de cópias" do alelo D sobre o aumento da FEVE média com o tempo: uma diferença de 3,5% na variação da FEVE entre os pacientes com genótipos II e ID (p = 0,03) e de 5% entre os pacientes com genótipos II e DD (p = 0,02). CONCLUSÃO: O polimorfismo de deleção do gene da ECA pode estar associado com a resposta ao tratamento farmacológico com inibidores da ECA em portadores de IC. Outros estudos controlados poderão contribuir para uma melhor compreensão das influências genéticas sobre a resposta à terapia.

A resposta oxidativa em corações de camundongos é modulada por background genético

FUNDAMENTO: o tabagismo apresenta importante papel sobre as doenças cardiovasculares, entretanto permanecem pouco compreendidos os motivos pelos quais alguns seres humanos as desenvolvem e outros não. OBJETIVO: nosso objetivo foi analisar o perfil redox do coração de diferentes linhagens de camundongos após exposição à fumaça de cigarro. MÉTODOS: camundongos machos suíços (n = 10), C3H (n = 10), BALB/c (n = 10) e C57BL/6 (n = 10) foram expostos à fumaça de cigarro (12 cigarros/dia), enquanto os respectivos controles (n = 10) ao ar ambiente por 60 dias. Após sacrifício, o coração foi retirado para análises bioquímicas. RESULTADOS: embora o conteúdo de malondialdeído não tenha aumentado em nenhum grupo, a atividade da catalase diminuiu no grupo suíço (p < 0,05), BALB/c (p < 0,05) quando comparados aos respectivos grupos-controle, enquanto a mieloperoxidase diminuiu no grupo C3H (p < 0,05) e C57BL/6 (p < 0,001) quando comparados aos respectivos grupos controle. O conteúdo de glutationa reduzida diminuiu nos grupos suíço, C3H, C57BL/6 (p < 0,05) e no grupo BALB/c (p < 0,001) quando comparados com os respectivos controles. Observamos aumento do conteúdo da glutationa oxidada no grupo Suíço (p < 0,05) e diminuição nos grupos C3H (p < 0,05) e BALB/c (p < 0,001) quando comparados aos respectivos grupos-controle. A razão glutationa reduzida/ glutationa oxidada apresentou redução nos grupos suíço e C57BL/6 (p < 0.05) quando comparados aos grupos controle. CONCLUSÃO: o background genético nos camundongos pode influenciar na resposta antioxidante após a exposição à fumaça de cigarro e parece ser um fator determinante para o desequilíbrio redox no suíço e C57BL/6. Compreender as respostas antioxidantes e do background genético C3H e BALB/c podem fornecer importantes informações quanto à resistência cardíaca a fumaça de cigarro.

Adaptação e aplicabilidade de um algoritmo de diurético para pacientes com insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Estados congestivos podem ser identificados e manejados através de algoritmos como o Diuretic Treatment Algorithm (DTA) para ajuste de diurético por telefone, com enfoque na avaliação clínica. Porém, o DTA está disponível somente em língua inglesa. OBJETIVO: Adaptar o DTA e testar sua aplicabilidade para uso no Brasil em pacientes ambulatoriais com IC. MÉTODOS: Seguiram-se as etapas de tradução, síntese, retrotradução, avaliação por comitê de especialistas e pré-teste (aplicabilidade clínica por meio de ensaio clínico randomizado). O DTA foi denominado, na versão para o Brasil, algoritmo de ajuste de diurético (AAD). Os pacientes foram randomizados para grupo intervenção (GI) - ajuste de diurético conforme o AAD - ou grupo controle (GC) - ajuste convencional. Foi avaliado o escore clínico de congestão (ECC) e o peso para ambos os grupos. RESULTADOS: Foram realizadas 12 modificações no DTA. Incluíram-se 34 pacientes. Para aqueles congestos, o aumento de diurético guiado pelo AAD resultou em maior resolução da congestão, com redução de dois pontos no ECC para 50% da amostra -2 (-3,5; -1,0), enquanto a mediana para o GC foi 0 (-1,25; -1,0), (p < 0,001). A mediana de variação de peso foi maior no GI -1,4 (-1,7; -0,5) quando comparado ao GC 0,1 (1,2; -0,6), p = 0,001. CONCLUSÕES: O ADD mostrou-se aplicável na prática clínica após adaptação e parece resultar em melhor controle da congestão em pacientes com IC. A efetividade clínica da ferramenta merece ser testada em amostra maior de pacientes visando sua validação para uso no Brasil (Universal Trial Number: U1111-1130-5749) (Arq Bras Cardiol. 2013; [online]. ahead print, PP.0-0).

Síndrome Metabólica, Strain e Redução da Função Miocárdica: Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis

Fundamento: A doença cardiovascular subclínica é prevalente em pacientes com síndrome metabólica (SM). O strain circunferencial (εCC) e o strain longitudinal (εLL) do ventriculo esquerdo (VE), avaliados pelo ecocardiograma com speckle tracking (STE), são índices de função sistólica: o encurtamento das fibras circunferenciais e longitudinais do VE é indicado por um valor negativo do strain. Portanto, quanto mais negativo o strain, melhor a função sistólica do VE. O εCC e o εLL têm sido usados para demonstrar disfunção ventricular subclínica em vários distúrbios clínicos. Objetivo: Levantamos a hipótese de que a SM está associada com comprometimento da função miocárdica, quando avaliada pelo STE. Métodos: Este estudo analisou participantes do Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) que realizaram o STE e foram avaliados para todos os componentes da SM. Resultados: Entre os 133 participantes incluídos (mulheres: 63%; idade: 65 ± 9 anos), a prevalência de SM foi de 31% (41/133). Indivíduos com SM apresentaram valores menores do εCC e do εLL que aqueles sem SM (-16,3% ± 3,5% vs. -18,4% ± 3,7%, p < 0,01; e -12,1% ± 2,5% vs. -13,9% ± 2,3%, p < 0,01, respectivamente). A fração de ejeção do VE (FEVE) foi semelhante nos dois grupos (p = 0,09). Na análise multivariada, a SM associou-se a um valor mais baixo do strain circunferencial (B = 2,1%, IC 95%: 0,6-3,5; p < 0,01), mesmo após ajuste para idade, etnia, massa VE e FEVE. De maneira semelhante, a presença de SM (B = 1,3%, IC 95%: 0,3-2,2; p < 0,01) e a massa do VE (B = 0,02%, IC 95%: 0,01 0,03; p = 0,02) associaram-se a um valor menor do strain longitudinal após ajuste para etnia, FEVE e creatinina. Conclusão: O εCC e o εLL do VE, marcadores de doença cardiovascular subclínica, estão comprometidos em indivíduos assintomáticos com SM e sem história prévia de infarto miocárdico, insuficiência cardíaca e/ou de FEVE < 50%.

Aspectos do melhoramento genético do gado canchim

Neste trabalho estimou-se o coeficiente de herdabilidade do peso aos 18 meses de idade do gado Canchim, que e o bimestiço 5/8 Charolês-Zebu, bem como avaliaram-se os reprodutores pela estimação dos efeitos de touros e vacas, em função de sua descendencia. Os estudos se basearam em 252 pesos aos 18 meses de animais oriundos de 15 touros e 94 vacas. Foram feitos ajustes para sexo, estação do ano e numero de ordem da parição da vaca. O ajuste foi feito com auxílio do modelo matemático y ijkr = m + + si + e j + pk + e ijkr, onde s i (i = 1 , 2) = efeito do sexo, e j (j =1, 2, 3, 4) = efeito da estação do ano, Pk (k = 1,2,3,4,5) = efeito da parição. Com os dados ajustados y ijkr> obtidos pela formula y ijkr = Yijkr - si - êj - pk, foi feita a análise da variância seguindo-se o modelo de blocos incompletos, conforme PIMENTEL GOMES (1967, 1968, 1970), onde touros eram considerados como blocos e vacas como tratamentos. Os resultados obtidos foram: Com as estimativas dos componentes de variancia E, D, S, foram calculados os coeficientes de herdabilidade pelas formulas resultados foram: Tambera se estimaram os efeitos de touros e vacas o que permitiu apontar os melhores reprodutores do rebanho.

Emprego de reação imuno-enzimática na determinação do caráter genético de amostras de poliovírus

Uma reação imuno-enzimática em microplacas foi utilizada para a diferenciação do caráter genético de amostras de poliovirus, em relação às amostras padrões atenuadas de Sabin tipos 1,2 e 3 e às amostrwas virulentas Mahoney, MEF- 1 e Saukett, utilizando soros policlonais mono-específicos, preparados por absorção com as amostras heterólogas de cada tipo. Em 74 das 79 amostras de vírus examinadas (93,6%) foi possivel identificar o seu caráter como amostras selvagens ou vacinais. A utilização da prova imuno-enzimática aplicada aos vírus da poliomielite é discutida.

Vaccination against schistosomiasis and fascioliasis with the new recombinant antigen Sm14: potential basis of a multi-valent anti-helminth vaccine?

Molecular cloning of components of protective antigenic preparations have suggested that related parasite fatty acid binding proteins could form the basis of the well documented protective, immune cross reactivity between the parasitic trematode worms Fasciola hepatica and Schistosoma mansoni. We have now confirmed the cross protective potential of parasite fatty acid binding proteins and suggest that it may be possible to produce a single vaccine that would be effective against at least two parasites, F. hepatica and S. mansoni of veterinary and human importance respectively.

Molecular Genetic Analysis of Multi-drug Resistance in Indian Isolates of Mycobacterium tuberculosis

A total of 116 isolates from patients attending the out-patient department at the All India Institute of Medical Sciences, New Delhi and the New Delhi Tuberculosis Centre, New Delhi, India were collected. They were analyzed for resistance to drugs prescribed in the treatment for tuberculosis. The drug resistance was initially determined by microbiological techniques. The Bactec 460TB system was employed to determine the type and level of resistance in each isolate. The isolates were further characterized at molecular level. The multi-drug loci corresponding to rpo b, gyr A, kat G were studied for mutation(s) by the polymerase chain reaction-single strand conformational polymorphism (PCR-SSCP) technique. The SSCP positive samples were sequenced to characterize the mutations in rpo b, and gyr A loci. While previously reported mutations in the gyr A and rpo b loci were found to be present, several novel mutations were also scored in the rpo b locus. Interestingly, analysis of the gyr A locus showed the presence of point mutation(s) that could not be detected by PCR-SSCP. Furthermore, rifampicin resistance was found to be an important marker for checking multi-drug resistance (MDR) in clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis. This is the first report on molecular genetic analysis of MDR tuberculosis one from India, highlights the increasing incidence of MDR in the Indian isolates of M. tuberculosis.

Protective immunity of single and multi-antigen DNA vaccines against schistosomiasis

We evaluated the usefulness of the combination of three plasmids encoding tegumental (pECL and pSM14) and muscular (pIRV5) antigens of the Schistosoma mansoni on improving the protective immunity over the use of a single antigen as DNA vaccines. Female BALB/c mice were inoculated twice with 25 µg DNA plasmid within two weeks interval. The challenge was performed with 80 cercarias of a regional isolate of S. mansoni (SLM) one week after the last immunization. Six weeks after challenge, all mice were perfused for worm load determination. The following groups were analyzed: saline; empty vector; monovalent formulations of pECL; pSM14 and pIRV5 and also double combinations of pECL/pIRV5 and pIRV5/pSM14 and a triple combination of pECL/pIRV5/pSM14. The protection was expressed as a percentage of worm loads in each group compared with the saline group. The results obtained were 41% (p < 0.05); 52% (p < 0.05); 51% (p < 0.05); 48% (p < 0.05); 55% (p < 0.05); 45% (p < 0.05); 65% (p < 0.05) for each group respectively.

Evolution of ascariasis in humans and pigs: a multi-disciplinary approach

The nematode parasite Ascaris lumbricoides infects the digestive tracts of over 1.4 billion people worldwide, and its sister species, Ascaris suum, has infected a countless number of domesticated and feral pigs. It is generally thought that the putative ancestor to these worms infected either humans or pigs, but with the advent of domestication, they had ample opportunity to jump to a new host and subsequently specialize and evolve into a new species. While nuclear DNA markers decisively separate the two populations, mitochondrial sequences reveal that three major haplotypes are found in A. suum and in A. lumbricoides, indicating either occasional hybridization, causing introgression of gene trees, or retention of polymorphism dating back to the original ancestral species. This article provides an illustration of the combined contribution of parasitology, archaeoparasitology, genetics and paleogenetics to the history of ascariasis. We specifically investigate the molecular history of ascariasis in humans by sequencing DNA from the eggs of Ascaris found among ancient archeological remains. The findings of this paleogenetic survey will explain whether the three mitochondrial haplotypes result from recent hybridization and introgression, due to intensive human-pig interaction, or whether their co-occurrence predates pig husbandry, perhaps dating back to the common ancestor. We hope to show how human-pig interaction has shaped the recent evolutionary history of this disease, perhaps revealing the identity of the ancestral host.