Nitric oxide synthase activity and endogenous inhibitors in rats recovered from allergic encephalomyelitis

We have previously reported that in comparison with normal rats, the presence of experimental allergic encephalomyelitis (EAE) leads to decreased endogenous inhibitory activity (EIA) of Ca2+-dependent nitric oxide synthase (NOS) in both brain and serum, and increased expression of protein 3-nitrotyrosine (NT) in brain. In this work we show that animals recovered from the clinical signs of EAE are not different from controls in terms of either brain NOS activity, EIA of NOS, or NT expression. These results suggest that parallel to the reversal of the disease symptoms, a normalization of the production of nitric oxide and related species occurs.

Molecular mechanisms of Trypanosoma cruzi infection by oral route

Frequent reports on outbreaks of acute Chagas' disease by ingestion of food contaminated with parasites from triatomine insects illustrate the importance of this mode of transmission. Studies on oral Trypanosoma cruzi infection in mice have indicated that metacyclic trypomastigotes invade the gastric mucosal epithelium. A key molecule in this process is gp82, a stage-specific surface glycoprotein that binds to both gastric mucin and to target epithelial cells. By triggering Ca2+ signalling, gp82 promotes parasite internalisation. Gp82 is relatively resistant to peptic digestion at acidic pH, thus preserving the properties critical for oral infection. The infection process is also influenced by gp90, a metacyclic stage-specific molecule that negatively regulates the invasion process. T. cruzi strains expressing high gp90 levels invade cells poorly in vitro. However, their infectivity by oral route varies considerably due to varying susceptibilities of different gp90 isoforms to peptic digestion. Parasites expressing pepsin-susceptible gp90 become highly invasive against target cells upon contact with gastric juice. Such is the case of a T. cruzi isolate from an acute case of orally acquired Chagas' disease; the gp90 from this strain is extensively degraded upon short period of parasite permanence in the gastric milieu. If such an exacerbation of infectivity occurs in humans, it may be responsible for the severity of Chagas' disease reported in outbreaks of oral infection.

Schistosomiasis differentially affects vasoconstrictor responses: up-regulation of 5-HT receptor-mediated aorta contraction

Schistosomiasis, classified by the World Health Organization as a neglected tropical disease, is an intravascular parasitic disease associated to a chronic inflammatory state. Evidence implicating inflammation in vascular dysfunction continues to mount, which, broadly defined, reflects a failure in the control of intracellular Ca2+ and consequently, vascular contraction. Therefore, we measured aorta contraction induced by 5-hydroxytryptamine (5-HT) and endothelin-1 (ET-1), two important regulators of vascular contraction. Isometric aortic contractions were determined in control and Schistosoma mansoni-infected mice. In the infected animals, 5-HT induced a 50% higher contraction in relation to controls and we also observed an increased contraction in response to Ca2+ mobilisation from sarcoplasmic reticulum. Nevertheless, Rho kinase inhibition reduced the contraction in response to 5-HT equally in both groups, discarding an increase of the contractile machinery sensitivity to Ca2+. Furthermore, no alteration was observed for contractions induced by ET-1 in both groups. Our data suggest that an immune-vascular interaction occurs in schistosomiasis, altering vascular contraction outside the mesenteric portal system. More importantly, it affects distinct intracellular signalling involved in aorta contraction, in this case increasing 5-HT receptor signalling.

Cardiomyocyte dysfunction during the chronic phase of Chagas disease

Chagas disease, which is caused by the parasite Trypanosoma cruzi, is an important cause of heart failure. We investigated modifications in the cellular electrophysiological and calcium-handling characteristics of an infected mouse heart during the chronic phase of the disease. The patch-clamp technique was used to record action potentials (APs) and L-type Ca2+ and transient outward K+ currents. [Ca2+]i changes were determined using confocal microscopy. Infected ventricular cells showed prolonged APs, reduced transient outward K+ and L-type Ca2+ currents and reduced Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum. Thus, the chronic phase of Chagas disease is characterised by cardiomyocyte dysfunction, which could lead to heart failure.

Antischistosomal activity of a calcium channel antagonist on schistosomula and adult Schistosoma mansoni worms

Current schistosomiasis control strategies are largely based on chemotherapeutic agents and a limited number of drugs are available today. Praziquantel (PZQ) is the only drug currently used in schistosomiasis control programs. Unfortunately, this drug shows poor efficacy in patients during the earliest infection phases. The effects of PZQ appear to operate on the voltage-operated Ca2+channels, which are located on the external Schistosoma mansoni membrane. Because some Ca2+channels have dihydropyridine drug class (a class that includes nifedipine) sensitivity, an in vitro analysis using a calcium channel antagonist (clinically used for cardiovascular hypertension) was performed to determine the antischistosomal effects of nifedipine on schistosomula and adult worm cultures. Nifedipine demonstrated antischistosomal activity against schistosomula and significantly reduced viability at all of the concentrations used alone or in combination with PZQ. In contrast, PZQ did not show significant efficacy when used alone. Adult worms were also affected by nifedipine after a 24 h incubation and exhibited impaired motility, several lesions on the tegument and intense contractility. These data support the idea of Ca2+channels subunits as drug targets and favour alternative therapeutic schemes when drug resistance has been reported. In this paper, strong arguments encouraging drug research are presented, with a focus on exploring schistosomal Ca2+channels.

Gesso na produção de cultivares de milho com tolerância diferencial a alumínio em três níveis de calagem

O gesso, nos últimos anos, vem sendo considerado como um insumo capaz de melhorar o ambiente radicular de subsolos ácidos. Contudo, ainda pairam dúvidas sobre a vantagem de usá-lo em solos que, embora ácidos, tenham sido submetidos a calagens e adubações anteriores. Também há pouca informação sobre o uso de gesso em presença de aplicações elevadas de calcário ou em plantas cultivadas tolerantes à acidez. No presente trabalho, é relatado experimento com calcário e gesso, realizado, de 1987 a 1992, na Estação Experimental de Tatuí (SP), em Latossolo Vermelho-Escuro álico textura argilosa, com o objetivo de avaliar o efeito de calcário e de gesso nas produções de cultivares de milho tolerante ou susceptível a alumínio, bem como o efeito dos corretivos na acidez do solo. O experimento foi instalado em parcelas subsubdivididas, com quatro repetições, em blocos ao acaso. Nas parcelas principais, foram aplicadas 0, 6 ou 12 t ha-1 de calcário dolomítico e, nas subparcelas, 0, 4 e 8 t ha-1 de fosfogesso; nas subsubparcelas, foram plantados dois cultivares, um sensível e outro tolerante a alumínio. Para as quatro colheitas obtidas (os dados de 1990 foram considerados perdidos), percebeu-se efeito significativo para a calagem nos dois tipos de cultivares. O gesso apresentou efeito significativo nas produções apenas para o cultivar sensível ao alumínio e, nesse caso, o efeito foi aditivo ao de calcário, proporcionando, em média, cerca da metade do aumento de produção devida à calagem. A calagem influenciou, consideravelmente, a reação da camada arável do solo, aumentando o pH, os teores de Ca2+ e Mg2+ e reduzindo a acidez potencial, mas pouco influiu nas camadas mais profundas, o que, provavelmente, se deveu ao fato de o solo ter recebido aplicações anteriores de calcário e de adubos com sulfato. O gesso influiu nos teores de Ca2+ e SO4(2-) em profundidade, embora de forma pouco pronunciada em relação às quantidades aplicadas, e não alterou as características de acidez. Pode-se concluir que, mesmo tendo alterado pouco as características químicas do subsolo, o gesso favoreceu a produção de cultivar de milho sensível à acidez.

Sistemas de manejo de solo e perdas de nutrientes e matéria orgânica por erosão

Perdas de nutrientes e matéria orgânica por erosão hídrica são fortemente influenciadas pelo manejo do solo. O uso de sistema de manejo inadequado pode causar poluição e eutroficação de mananciais, aumentar os custos com adubação e provocar a degradação de agroecossistemas. As perdas de cálcio, magnésio e potássio trocáveis e solúveis, fósforo disponível e matéria orgânica por erosão foram avaliadas, entre 1988 e 1994, em Latossolo Roxo álico epieutrófico muito argiloso, com 0,03 m m-1 de declividade, em Dourados (MS), sob condições de chuva natural, em diferentes sistemas de manejo do solo. Os tratamentos, aplicados na sucessão trigo-soja, foram: (a) escarificação + gradagem niveladora, (b) gradagem pesada + niveladora; (c) plantio direto, e (d) aração com arado de discos + duas gradagens niveladoras, sem cobertura vegetal. A enxurrada foi coletada diariamente e, em laboratório, separou-se o sobrenadante (solução) do sedimento. O Ca2+, o Mg2+, o K+ e o P disponível foram determinados tanto na solução quanto no sedimento, e a matéria orgânica apenas no sedimento. Concentrações de Ca2+ e Mg2+ foram mais elevadas na solução, enquanto as de P e K+ foram maiores no sedimento. O plantio direto proporcionou a maior concentração média de P no sedimento entre os sistemas estudados; além disso, também resultou em maiores concentrações de Ca2+ em solução e taxa de enriquecimento em P no sedimento, em relação aos sistemas que envolveram preparo e cultivo de trigo-soja. Entretanto, o plantio direto foi o sistema mais eficaz no controle da erosão, perdendo as menores quantidades totais de nutrientes e de matéria orgânica. Dos sistemas que envolveram o cultivo da sucessão trigo-soja, o de gradagens (pesada + niveladora) foi o menos eficaz, ficando o sistema de escarificação + gradagem niveladora em posição intermediária. Comparado ao plantio direto, o tratamento com gradagens perdeu cerca de 6,5 vezes mais K+, 6,0 vezes mais P e matéria orgânica, 5,0 vezes mais Ca2+ e 4,0 vezes mais Mg2+. As perdas de Ca2+, Mg2+ e K+, em solução e total, e as de matéria orgânica, no sedimento, foram relacionadas com as de água e de solo e ajustadas matematicamente a um modelo potencial. As perdas de nutrientes apresentaram a seqüência: Ca2+ >K+ >Mg2+ >P.

Lixiviação de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto

Foi realizado um experimento em tubos de percolação, utilizando-se três solos, classificados como Areia Quartzosa (AQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Latossolo Vermelho-Escuro (LE), aos quais foram incorporadas sucessivas quantidades de lodo de esgoto, totalizando uma dose correspondente a 156,0 t ha-1 (base seca), num período de incubação de 310 dias. Após este período, os solos foram tratados com água ou com soluções de sais (KCl 0,9 mol L-1; KNO3 0,9 mol L-1; K2SO4 0,3 mol L-1 e Ca(NO3)2 0,3 mol L-1), adicionadas em quantidade correspondente a quatro vezes a capacidade de retenção de água dos solos. No líquido percolado pela passagem das soluções salinas, foram determinadas as quantidades de Cd, Cr, Cu, Ni e Zn presentes e, no percolado obtido com a passagem de água, além dos metais anteriormente citados, foram determinadas também as quantidades de Ca2+ e Mg2+. Os resultados permitiram observar que a adição de KCl provocou o arraste de 5% do Cd adicionado via lodo aos solos LV e LE; para os outros sais utilizados e para a água, esse arraste nunca foi superior a 2% do metal pesado adicionado via lodo. A retenção de Cd, Cu, Cr e Ni aumentou com a elevação dos teores de óxidos de Fe e Al presentes nos solos. Os elevados valores de pH e o aumento no teor de matéria orgânica proporcionado pela adição de lodo refletiram também na menor mobilidade dos metais. Os sais KCl e K2SO4 aumentaram a mobilidade de alguns dos metais estudados.

Alterações na fertilidade do solo em sistemas de rotação de culturas em semeadura direta

O sistema de semeadura direta com culturas de grãos ocupa atualmente 2,5 milhões de hectares no estado do Paraná. Além do sistema tradicional de sucessão trigo-soja, em grande parte desta área são semeadas plantas de cobertura-adubação verde no inverno e milho no verão. Neste estudo, foram avaliadas as alterações em algumas características químicas do solo, após sete anos, sob os sistemas de rotação de culturas trigo-soja-aveia-soja (TSA), trigo-soja-tremoço-milho-aveia-soja (TMA), tremoço-milho-trigo-soja (TM) e o sistema tradicional de sucessão trigo-soja (TS) em unidades de Latossolo Roxo distrófico, em Londrina e Campo Mourão. O sistema TM diminuiu o pH do solo e os teores de cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) trocáveis e aumentou o alumínio trocável (Al3+), a acidez potencial (H + Al) e o N-total do solo em relação ao sistema TS. Essas caracaterísticas apresentaram valores intermediários nos demais sistemas. Não foram observadas diferenças entre os sistemas quanto aos teores de carbono orgânico e potássio trocável (K+) no solo. A diminuição do teor de Ca2+ no sistema TM foi maior do que a quantidade de Ca aplicado na forma de calcário durante o experimento. A adubação nitrogenada no trigo e no milho foi relacionada com a acidificação observada no solo. A manutenção dos níveis de K+ e diminuição dos níveis de Ca2+ e Mg2+ resultaram provavelmente de uma alteração na preferência de lixiviação de cátions no sistema TM. A formação de complexos orgânicos com cátions divalentes foi sugerida como provável mecanismo responsável por estas alterações químicas no solo.

Mineralização de palha de milho e adsorção de carbono, cálcio, magnésio e potássio em substratos com caulinita natural e goethita sintética

Carbono e nutrientes liberados na decomposição de resíduos orgânicos podem sofrer vários tipos de interação com diferentes componentes da fase mineral, alterando sua dinâmica no solo. Com o objetivo de avaliar a retenção de carbono, Ca2+, Mg2+ e K+ em caulinita natural e goethita sintética, foi realizado um experimento com mistura de palha de milho em substratos inorgânicos preparados com areia e quantidades conhecidas de cada componente. Nesses substratos, foram realizadas percolações com água destilada aos 7, 15, 33, 68 e 113 dias de incubação, em temperatura ambiente, sendo as massas dos elementos liberados acumuladas no tempo. Após duzentos dias de incubação, foi determinado o carbono orgânico total que permaneceu nos substratos. A soma das massas de Ca2+, Mg2+, K+ e carbono, liberados com a água de percolação, foi inversamente relacionada com a massa dos componentes inorgânicos nos substratos, exceto para o K+ nos substratos com goethita. A caulinita e a goethita apresentaram diferente retenção do Ca2+, Mg2+ e K+ liberados, independentemente da área superficial, o que pode estar relacionado com suas distintas características eletroquímicas superficiais. A goethita foi mais efetiva do que a caulinita em reter carbono da solução do solo e acumular carbono orgânico total, sendo sua maior reatividade diretamente relacionada com sua superfície específica.

Influência de sistemas de preparo do solo na produtividade da mandioca (Manihot esculenta, Crantz)

Realizou-se este estudo no noroeste do estado do Paraná, durante os anos agrícolas de 1994/95 e 1996/97, para avaliar os efeitos de sistemas de preparo em algumas propriedades físicas e químicas de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico e na cultura da mandioca (Manihot esculenta, Crantz). Os tratamentos utilizados constituíram-se de três sistemas de preparo de solo: plantio direto; preparo mínimo (escarificação + gradagem niveladora) e preparo convencional (arado de aiveca + gradagem niveladora). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com seis repetições. Na camada de 0-0,10 m, os maiores valores de macroporosidade foram obtidos com os sistemas de preparo mínimo e preparo convencional, enquanto o plantio direto apresentou os maiores valores de densidade do solo. O preparo mínimo propiciou as maiores concentrações de P disponível, de K+ e de Ca2+, bem como menor concentração de Mg2+, na camada de 0-0,05 m do solo. O teor de matéria orgânica do solo não sofreu influência dos sistemas de preparo. O preparo mínimo e o convencional propiciaram maior altura de plantas e maior produção de raízes tuberosas, nos dois anos de avaliação. Comparado aos outros sistemas de preparo, o plantio direto propiciou menores produtividades de parte aérea e de raízes tuberosas.

Composição da solução de um solo alagado conforme a profundidade e o tempo de alagamento, utilizando novo método de coleta

Na coleta da solução de solos alagados, é importante evitar o contato do oxigênio com a solução para prevenir reações redox que podem modificar sua composição química. Neste trabalho, realizado em casa de vegetação, foram feitos estudos sobre o estado de oxirredução e sobre a composição química de um Planossolo, em diferentes profundidades e tempos de alagamento, visando propor um novo método para a coleta da solução de solos alagados. O estudo foi feito em vasos plásticos com 7 kg de material de solo proveniente da camada superficial (0-20 cm), num delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. O dispositivo de coleta da solução do solo consistiu de um tubo de polietileno com 70 cm de comprimento e 0,6 cm de diâmetro interno, com duas fileiras de orifícios de 1 mm de diâmetro, recoberto com tela de nylon de 400 mesh, construído na forma de espiral e acomodado nas profundidades de 2, 5 e 10 cm. A este dispositivo foi acoplado um sifão de vidro para a coleta da solução. Após a instalação do sistema coletor, o solo foi mantido alagado por 109 dias, tendo sido feitas coletas semanais da solução nas três profundidades. Foram analisados os valores de Eh e pH e os teores de Mn2+, Fe2+, Ca2+, Mg2+ e K+ na solução. As condições de oxirredução e os teores de cátions na solução nas diferentes profundidades, durante o período em que o solo se manteve alagado, permitiram concluir que o método utilizado pode ser indicado para coleta da solução de solos alagados, embora haja necessidade de estudos mais aprofundados sobre o assunto.

Variabilidade horizontal da fertilidade do solo de uma unidade de amostragem em sistema plantio direto

A coleta de amostras de solo com trado é mais simples e rápida do que com a pá de corte, sendo esta, freqüentemente, utilizada no sistema plantio direto para amostragem e determinação da fertilidade média do solo. Com o objetivo de comparar dois sistemas de amostragem localizada do solo (pá de corte ou trado de caneca) quanto à variabilidade horizontal de características químicas, determinar o número de unidades de amostra necessário à formação de uma amostra representativa da unidade de amostragem e demonstrar que a análise da amostra composta apresenta iguais resultados aos obtidos pelas médias aritméticas das análises das amostras simples, realizou-se um estudo em área há 15 anos sob sistema plantio direto. Os sistemas de amostragem localizada foram: pá de corte (24 amostras simples coletadas perpendicularmente ao sulco de plantio e no espaço compreendido entre os pontos médios entre sulcos) e trado (20 amostras simples coletadas no sulco de plantio (Ts), 20 amostras simples coletadas lateralmente a 10 cm do sulco (T10) e 20 amostras simples coletadas a 40 cm do sulco (T40)). Subamostras representativas das amostras simples foram misturadas, visando à formação de amostras compostas, tanto para pá de corte quanto para trado. Nas amostras simples e compostas foram determinados os teores de P, K, Ca2+, Mg2+ e Al3+ e os valores de pH, H + Al e P-rem. Foram calculadas as médias das determinações das amostras simples e das compostas, os desvios-padrão e os coeficientes de variação, sendo as médias comparadas pelo teste t de Student. Foi também calculado o número de amostras simples necessário à formação de uma amostra composta, para os dois sistemas de amostragem. Os resultados mostraram que apenas os teores de K e Mg2+ e os valores de H + Al diferiram de um método de amostragem para outro. Na amostragem com trado de caneca, a variabilidade de todas as características avaliadas foi maior do que na amostragem com pá de corte. A variabilidade foi baixa para pH, P-rem e H + Al e alta para P, Al3+, Mg2+, K e Ca2+. Dez amostras simples coletadas com pá de corte ou 27 amostras simples coletadas de forma localizada com trado de caneca (cinco amostras coletadas no sulco de plantio, nove coletadas a 10 cm do sulco e 13 coletadas no ponto médio entre sulcos) foram necessárias à formação de amostras compostas representativas. As análises das amostras compostas, tanto de pá de corte quanto de trado, apresentaram valores semelhantes às médias das análises das respectivas amostras simples, caracterizando corretamente a fertilidade média da unidade de amostragem.

Alterações nos atributos químicos de um Latossolo distroférrico decorrentes da granulometria e doses de calcário em sistemas plantio direto e convencional

Atualmente, percebe-se o interesse na calagem superficial, sem prévia incorporação, para instalação do sistema plantio direto (SPD). Dessa forma, objetivou-se determinar os efeitos de granulometria e doses de calcários no SPD, em fase de implantação, e no sistema de plantio convencional (SPC) sobre o pH, H + Al, Ca2+ e Mg2+. O experimento foi realizado no ano agrícola de 1998/99, na FCA/UNESP-Botucatu (SP), em Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com parcelas subsubdivididas e quatro repetições. As parcelas representaram os sistemas de plantio (SPD e SPC); as subparcelas, a granulometria dos calcários [grosso (PRNT = 56 %) e fino (PRNT = 90 %)], e as subsubparcelas, as doses de 2, 4 e 6 t ha-1 (calcário grosso) e 1,2; 2,4 e 3,6 t ha-1 (fino). O solo foi amostrado, a 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade, 1, 3 e 12 meses após a aplicação dos corretivos. A análise de variância não detectou interação tripla entre os fatores. A aplicação de calcário superficial no SPD, independentemente da granulometria e da dose, alterou positivamente os atributos químicos do solo (0-5 e 5-10 cm), 12 meses após a calagem. O corretivo continuou reagindo, independentemente do sistema de plantio, de forma intensa, mesmo após três meses. A aplicação de doses mais elevadas de calcário, com maior granulometria, sugeriu efeito residual prolongado.

Influência dos sistemas de preparo nas propriedades químicas e físicas do solo

Os diferentes sistemas de preparo provocam alterações nas propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, podendo requerer modificações no manejo e nas recomendações de adubação e calagem. Este trabalho avaliou os efeitos dos sistemas de preparo sobre as propriedades químicas e físicas do solo, em um experimento instalado em 1985. A área experimental vem sendo cultivada com culturas anuais em seis sistemas de preparo: semeadura direta (SD), arado de discos (AD), arado de aivecas (AA), grade pesada (GP), grade pesada + arado de discos (GP + AD) e grade pesada + arado de aivecas (GP + AA). O delineamento utilizado foi de blocos completos casualizados, com quatro repetições. As amostragens foram realizadas após a cultura do milho (safra 2001/02), nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. As amostras de solo foram submetidas às análises químicas e físicas e as médias comparadas pelo teste de Tukey. Os sistemas de preparo influíram nas propriedades químicas e físicas do solo, com a maior parte das diferenças ocorrendo entre a SD e os demais sistemas. A densidade do solo foi superior na SD, em relação à dos demais tratamentos. Houve incremento nos valores de MO, pH, CTC efetiva, Ca2+, Mg2+, K e P, na camada superficial da SD, em relação às demais profundidades. A semeadura direta apresentou valores de Al3+ inferiores aos dos demais tratamentos, na camada de 0-5 cm de profundidade, e superiores aos dos tratamentos AD, GP e GP + AA, na camada de 10-20 cm. Os tratamentos AD, GP, GP + AD e GP + AA apresentaram valores de K superiores aos dos tratamentos SD e AA, na camada de 0-5 cm de profundidade. O tratamento SD apresentou teores de P disponível superiores aos dos demais tratamentos, na camada de 0-5 cm de profundidade e na média das três profundidades.