Remodelamento miocárdico após grandes infartos converte potenciação pós-pausa em decaimento da força em ratos

FUNDAMENTO: A Contração Pós-Repouso (CPR) do músculo cardíaco fornece informações indiretas sobre a manipulação de cálcio intracelular. OBJETIVO: Nosso objetivo foi estudar o comportamento da CPR e seus mecanismos subjacentes em camundongos com infarto do miocárdio. MÉTODOS: Seis semanas após a oclusão coronariana, a contratilidade dos Músculos Papilares (MP) obtidos a partir de camundongos submetidos à cirurgia sham (C, n = 17), com infarto moderado (MMI, n = 10) e grande infarto (LMI, n = 14), foi avaliada após intervalos de repouso de 10 a 60 segundos antes e depois da incubação com cloreto de lítio (Li+) em substituição ao cloreto de sódio ou rianodina (Ry). A expressão proteica de SR Ca(2+)-ATPase (SERCA2), trocador Na+/Ca2+ (NCX), fosfolambam (PLB) e fosfo-Ser (16)-PLB foi analisada por Western blotting. RESULTADOS: Os camundongos MMI apresentaram potenciação de CPR reduzida em comparação aos camundongos C. Em oposição à potenciação normal para camundongos C, foram observadas degradações de força pós-repouso nos músculos de camundongos LMI. Além disso, a Ry bloqueou a degradação ou potenciação de PRC observada em camundongos LMI e C; o Li+ inibiu o NCX e converteu a degradação em potenciação de CPR em camundongos LMI. Embora os camundongos MMI e LMI tenham apresentado diminuição no SERCA2 (72 ± 7% e 47 ± 9% de camundongos controle, respectivamente) e expressão protéica de fosfo-Ser16-PLB (75 ± 5% e 46 ± 11%, respectivamente), a superexpressão do NCX (175 ± 20%) só foi observada nos músculos de camundongos LMI. CONCLUSÃO: Nossos resultados mostraram, pela primeira vez, que a remodelação miocárdica pós-IAM em camundongos pode mudar a potenciação regular para degradação pós-repouso, afetando as proteínas de manipulação de Ca(2+) em miócitos.

Estresse crônico melhora a função miocárdica sem alterar a atividade do canal-L para Ca+2 em ratos

FUNDAMENTO: O estresse crônico está associado à remodelação cardíaca; entretanto, os mecanismos permanecem a ser descobertos. OBJETIVO: A proposta deste estudo foi testar a hipótese de que o estresse crônico promove disfunção cardíaca associada a depressão da atividade do canal-L para Ca2+. M MÉTODOS: Ratos Wistar machos com 30 dias de idade (70 - 100 g) foram distribuídos dentro de dois grupos: controle (C) e estresse crônico (St). O estresse consistiu na imobilização durante 15 semanas, cinco vezes por semana, 1 h por dia. A função cardíaca foi avaliada pela performance do ventrículo esquerdo por meio do ecocardiograma e pelo músculo papilar ventricular isolado. A função do músculo papilar foi avaliada em condição basal e com manobras inotrópicas, como: pós-pausa e elevação na concentração extracelular de Ca2+, na presença ou ausência de um bloqueador específico de canal-L para Ca2+. RESULTADOS: O estresse ficou caracterizado por hipertrofia das glândulas adrenais, aumento nos níveis de corticosterona circulante e por hipertensão arterial. Ainda, o estresse crônico gerou hipertrofia ventricular esquerda. O estresse crônico foi capaz de melhorar a resposta no músculo papilar para manobras inotrópicas positivas. A melhora de função não esteve associada com o canal-L para Ca2+. CONCLUSÃO: O estresse produziu hipertrofia cardíaca; entretanto, nos estudos de músculo papilar isolado, as manobras inotrópicas positivas potencializaram a função cardíaca em ratos estressados, sem o envolvimento do canal-L para Ca2+. Assim os mecanismos responsáveis permanecem incertos para alterações no influxo de Ca2+.

Influência de prolongados períodos de obesidade sobre a expressão gênica miocárdica

FUNDAMENTO: Vários autores mostraram que a deterioração da função cardíaca associa-se com o grau e a duração da obesidade. Os padrões de expressão gênica após longos períodos de obesidade precisam ser estabelecidos. OBJETIVO: Este estudo testou a hipótese de que a exposição prolongada à obesidade leva à redução nos níveis de RNAm de proteínas envolvidas na homeostase do Ca2+ miocárdico. Além disso, este estudo avaliou se uma diminuição no hormônio tireoidiano causava redução na expressão de RNAm. MÉTODOS: Ratos Wistar machos de 30 dias de idade foram distribuídos em dois grupos: controle (C) e obeso (Ob). O grupo C recebeu uma dieta padrão e o grupo Ob recebeu dietas hiperlipídicas por 15, 30 e 45 semanas. A obesidade foi definida pelo índice de adiposidade. A expressão gênica foi avaliada por PCR em tempo real quantitativa. RESULTADOS: O índice de adiposidade foi maior no grupo Ob do que no C em todas as etapas. Enquanto a obesidade nas semanas 15 e 45 determinou uma redução no RNAm de Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), trocador Na+/Ca2+ (NCX) e calsequestrina (CSQ), observou-se aumento da expressão do RNAm de canal de Ca2+ do tipo L, receptor de rianodina, SERCA2a, fosfolamban (PLB), NCX e CSQ após a semana 30, em comparação ao grupo C. Não houve associação significativa entre os níveis de T3 e a expressão de RNAm. CONCLUSÕES: Nossos dados indicam que a obesidade por curtos ou longos períodos de tempo pode promover alteração na expressão gênica de proteínas reguladoras da homeostase do Ca2+ sem influência do hormônio tireoidiano

Obesity Preserves Myocardial Function During Blockade of the Glycolytic Pathway

Background: Obesity is defined by excessive accumulation of body fat relative to lean tissue. Studies during the last few years indicate that cardiac function in obese animals may be preserved, increased or diminished. Objective: Study the energy balance of the myocardium with the hypothesis that the increase in fatty acid oxidation and reduced glucose leads to cardiac dysfunction in obesity. Methods: 30-day-old male Wistar rats were fed standard and hypercaloric diet for 30 weeks. Cardiac function and morphology were assessed. In this paper was viewed the general characteristics and comorbities associated to obesity. The structure cardiac was determined by weights of the heart and left ventricle (LV). Myocardial function was evaluated by studying isolated papillary muscles from the LV, under the baseline condition and after inotropic and lusitropic maneuvers: myocardial stiffness; postrest contraction; increase in extracellular Ca2+ concentration; change in heart rate and inhibitor of glycolytic pathway. Results: Compared with control group, the obese rats had increased body fat and co-morbities associated with obesity. Functional assessment after blocking iodoacetate shows no difference in the linear regression of DT, however, the RT showed a statistically significant difference in behavior between the control and the obese group, most notable being the slope in group C. Conclusion: The energy imbalance on obesity did not cause cardiac dysfunction. On the contrary, the prioritization of fatty acids utilization provides protection to cardiac muscle during the inhibition of glycolysis, suggesting that this pathway is fewer used by obese cardiac muscle.

Effects of Growth Hormone on Cardiac Remodeling During Resistance Training in Rats

Abstract Background: Although the beneficial effects of resistance training (RT) on the cardiovascular system are well established, few studies have investigated the effects of the chronic growth hormone (GH) administration on cardiac remodeling during an RT program. Objective: To evaluate the effects of GH on the morphological features of cardiac remodeling and Ca2+ transport gene expression in rats submitted to RT. Methods: Male Wistar rats were divided into 4 groups (n = 7 per group): control (CT), GH, RT and RT with GH (RTGH). The dose of GH was 0.2 IU/kg every other day for 30 days. The RT model used was the vertical jump in water (4 sets of 10 jumps, 3 bouts/wk) for 30 consecutive days. After the experimental period, the following variables were analyzed: final body weight (FBW), left ventricular weight (LVW), LVW/FBW ratio, cardiomyocyte cross-sectional area (CSA), collagen fraction, creatine kinase muscle-brain fraction (CK-MB) and gene expressions of SERCA2a, phospholamban (PLB) and ryanodine (RyR). Results: There was no significant (p > 0.05) difference among groups for FBW, LVW, LVW/FBW ratio, cardiomyocyte CSA, and SERCA2a, PLB and RyR gene expressions. The RT group showed a significant (p < 0.05) increase in collagen fraction compared to the other groups. Additionally, the trained groups (RT and RTGH) had greater CK-MB levels compared to the untrained groups (CT and GH). Conclusion: GH may attenuate the negative effects of RT on cardiac remodeling by counteracting the increased collagen synthesis, without affecting the gene expression that regulates cardiac Ca2+ transport.

Variação do número e da distribuição dos espinhos nos frutos da Mamoneira (Ricinus communis, L)

1) O caráter presença de espinhos nos frutos da mamoneira é determinado por um par de fatores dominantes SS, sendo a forma recessiva ss, inerme. A interação alélica nao é bem intermediária, havendo uma predominância do fator S. Êste resultado foi anteriormente constatado por HARLAND (7), PEAT (8), DOMINGO (2), GURGEL (4) e FERNANDES (3). 2) A constatação da segregação 1 SS : 2 Ss : 1 ss foi feita após extensivas contagens de espinhos, tanto na forma paternal, como também no Fl, F2 e "back-cross". Por essas contagens foi verificado que existem variedades com números diferentes de espinhos, podendo-se distinguir dois tipos: variedades que têm muitos espinhos, com uma média aproximada de 170 espinhos por fruto e variedades que têm um número médio de espinhos, com uma média aproximada de 113 espinhos por fruto. 3) Embora a segregação dos fatores S e s seja monofatorial, todavia foi constadada por uma análise estatística detalhada, a presença de gens modificadores agindo na geração F2, introduzidos pelos tipos paternais. Assim, o segregante SS no F2, tem mais espinhos do que o pai homozigoto da mesma constituição. 4) Foram encontrados dois novos gens cal e ca2, com interação não alélica do tipo de polimeria complementar duplo-recessiva, dando no F2 uma segregação de 15 com espinhos uniformes : 1 com espinho careca, no "back-cross" uma segregação de 3 com espinhos uniformes : 1 com espinho careca. Estes gens determinaram, nos frutos com espinhos, a formação de zonas sem espinhos, ou como denominamos, "carecas". Estes novos fatores foram encontrados numa única variedade, de n.° 51, conhecida por laciniada, em virtude da for- ma especial de suas fôlhas. Esta variedade é de côr verde, apresenta cera na haste e possui numerosos cachos, porém pequenos. Ê tida como planta ornamental e foi originalmente importada de Erfurt, Alemanha. 5) Mesmo nas variedades inermes foi constatada a presença dos gens Cal e Ca2, para distribuição uniforme de espinhos, embora nas ditas variedades não se possa identificar a sua presença, em virtude do gen s ser epistático recessivo sobre Cal e Ca2. 6) Uma vez que os fatores S e CalCa2 sao independentes, isto é, possivelmente situados em cromosômios diferentes, fazendo-se o cruzamento de variedades com espinho careca x variedades sem espinho, obtem-se o PI com número de espinhos intermediário e distribuição uniforme. No F2 obtém-se a segregação de 45 com espinho uniforme : 3 com espinho careca : 16 sem espinho e no "back-cross" a segregação de 3 com espinho uniforme : 1 com espinho careca : 4 sem espinho.

A determinação do boro em plantas pelo método colorimétrico da curcumina

O presente trabalho relata os estudos desenvolvidos sobre a determinação do boro em plantas através do método da curcumina, que se fundamenta na formação do complexo rosocianina em meio acético- sulfúrico. Nesse método a reação de formação da rosocianina é desenvolvida em meio líquido e à temperatura ambiente, não necessitando, portanto, do controle da temperatura a 55±3°C, conforme é exigido pelo método comum, cujo complexo formado é principalmente rubrocurcumina. Uma alíquota do extrato do vegetal é tornada alcalina pela adição de solução de NaOH e sêca em banho-maria. Sobre o resíduo obtido adicionam-se a solução acética de curcumina a 0,125% e a solução de ácido sulfúrico -ácido acético ( 1 + 1 ). A reação completa-se em 15 minutos. No estudo da aplicação do método em plantas, diversos aspectos foram abordados, como: interferentes e sua eliminação, a solubilização do boro contido nas amostras incineradas, a contaminação do extrato de vegetal pelo papel de filtro, como conseqüência da filtração a que deve ser submetido, e a precisão e a exatidão do referido método. Os resultados obtidos permitiram concluir que, dentre os elementos normalmente encontrados nas cinzas vegetais, os que interferem no citado método sao o cálcio (Ca2+), o magnésio (Mg2+), o ferro (Fe3+), o manganês (Mn2+) e o cobalto (Co2+). Esses elementos foram eliminados do extrato de planta, passando-o através de resina catiônica. O método, conforme é preconizado, pode ser considerado eficiente na determinação do boro em plantas, pois, mostrou possuir precisão e exatidão satisfatórios, aliadas à sua alta sensibilidade, permitindo determinar desde 2 ppm de boro em plantas, dentro do seu intervalo de menor erro.

Influência dos teores de cálcio e de magnésio trocáveis, da capacidade de troca de cátions e do índice de saturação em bases sobre a fixação de zinco pelo solo

Foram estudados os efeitos dos teores de Ca2+ e de Mg2+ trocáveis, das capacidades de troca de cátions e dos índices de saturação em bases de 30 amostras de terra sobre o poder de fixação de Zn das mesmas. Foram encontradas correlações positivas e significativas ao nível de 1% entre as capacidades de fixação de Zn das terras e as variáveis mencionadas.

Nutrient enrichment effect on macroinvertebrates in a lowland stream of Argentina

ABSTRACT One of the most important effects derived from the intensive land use is the increase of nutrient concentration in the aquatic systems due to superficial drainage. Besides, the increment of precipitations in South America connected to the global climate change could intensify these anthropic impacts due to the changes in the runoff pattern and a greater discharge of water in the streams and rivers. The pampean streams are singular environments with high natural nutrient concentrations which could be increased even more if the predictions of global climate change for the area are met. In this context, the effect of experimental nutrient addition on macroinvertebrates in a lowland stream is studied. Samplings were carried out from March 2007 to February 2009 in two reaches (fertilized and unfertilized), upstream and downstream from the input of nutrients. The addition of nutrients caused an increase in the phosphorus concentration in the fertilized reach which was not observed for nitrogen concentration. From all macroinvertebrates studied only two taxa had significant differences in their abundance after fertilization: Corbicula fluminea and Ostracoda. Our results reveal that the disturbance caused by the increase of nutrients on the benthic community depends on basal nutrients concentration. The weak response of macroinvertebrates to fertilization in the pampean streams could be due to their tolerance to high concentrations of nutrients in relation to their evolutionary history in streams naturally enriched with nutrients. Further research concerning the thresholds of nutrients affecting macroinvertebrates and about the adaptive advantages of taxa in naturally eutrophic environments is still needed. This information will allow for a better understanding of the processes of nutrient cycling and for the construction of restoration measures in natural eutrophic ecosystems.

The potassium impermeable apical membrane of insect epithelia: a target for development of safe pesticides

Columnar cell apical membranes (CCAM) in series with goblet cell apical membranes (GCAM) form an electroosmotic barrier separating the midgut lumen from epithelial cell cytoplasm. A unique K+ ATPase in GCAM generates three gradients across this barrier. A greater than 180 mV electrical gradient (lumen positive) drives amino acid uptake through voltage-dependent K+ symports. A greater than 1000-fold [H+] gradient (lumen alkaline) and a greater than 10-fold [K+] gradient (lumen concentrated) are adaptations to the high tannin and high K+ content, respectively, in dietary plant material. Agents which act on the apical membrane and disrupt the PD, H+, or K+ gradients are potential insecticides. Insect sensory epithelia and mammalian stria vascularis maintain similar PD and K+ gradients but would not be exposed to ingested anti-apical membrane insecticides. Following the demonstration by Sacchi et al. that Bacillus thuringiensis delta-endotoxin (Bt) induces specifically a K+ conductance increase in CCAM vesicles, we find that the K+ channel blocking agent, Ba2+, completely reverses Bt inhibition of the K+-carried short circuit current in the isolated midgut of Manduca sexta. Progress in characterizing the apical membrane includes finding that fluorosulfonylbenzoyladenosine binds specifically to certain GCAM polypeptides and that CCAM vesicles can be mass produced by Ca2+ or Mg2+ precipitation from Manduca sexta midgut.

Protective immunity induced in mice by F8.1 and F8.2 antigens purified from Schistosoma mansoni eggs

Schistosoma mansoni soluble egg antigens (SEA) were fractionated by isoelectric focusing, resulting in 20 components, characterized by pH, absorbance and protein concentration. The higher absorbance fractions were submitted to electrophoresis, and fraction 8 (F8) presented a specific pattern of bands on its isoelectric point. Protein 3 was observed only on F8, and so, it was utilized to rabbit immunization, in order to evaluate its capacity of inducing protective immunity. IgG antibodies from rabbit anti-F8 serum were coupled to Sepharose, and used to obtain the specific antigen by affinity chromatography. This antigen, submitted to electrophoresis, presented two proteic bands (F8.1 and F8.2), which were transferred to nitrocellulose membrane (PVDF) and sequenciated. The homology of F8.2 to known proteins was determined using the Basic Local Alignment Search Tool program (BLASTp). Significant homologies were obtained for the rabbit cytosolic Ca2+ uptake inhibitor, and for the bird a1-proteinase inhibitor. Immunization of mice with F8.1 and F8.2, in the presence of Corynebacterium parvum and Al(OH)3 as adjuvant, induced a significant protection degree against challenge infection, as observed by the decrease on worm burden recovered from portal system.

Increase of a Calcium Independent Transglutaminase Activity in the Erythrocyte during the Infection with Plasmodium falciparum

We have studied the activity of a calcium dependent transglutaminase (EC 2.3.2.13) during the growth of the parasite Plasmodium falciparum inside the infected human erythrocyte. There is only one detectable transglutaminase in the two-cell-system, and its origin is erythrocytic. No activity was detected in preparations of the parasite devoid of erythrocyte cytoplasm. The Michaelis Menten constants (Km) of the enzyme for the substrates N'N'dimethylcaseine and putrescine were undistinguishable whether the cell extracts used in their determination were obtained from normal or from infected red cells. The total activity of transglutaminase in stringently synchronized cultures, measured at 0.5mM Ca2+, decreased with the maturation of the parasite. However, a fraction which became irreversibly activated and independent of calcium concentration was detected. The proportion of this fraction grew with maturation; it represented only 20% of the activity in 20 hr-old-trophozoites while in 48-hr-schizonts it was more than 85% of the total activity. The activation of this fraction of transglutaminase did not depend on an increase in the erythrocyte cytoplasmic calcium, since most of the calcium was shown to be located in the parasite.

Trypanosoma cruzi-cardiomyocytes: new contributions regarding a better understanding of this interaction

The present paper summarizes new approaches regarding the progress done to the understanding of the interaction of Trypanosoma cruzi-cardiomyocytes. Mannose receptors localized at the surface of heart muscle cell are involved in binding and uptake of the parasite. One of the most striking events in the parasite-heart muscle cells interaction is the disruption of the actin cytoskeleton. We have investigated the regulation of the actin mRNA during the cytopathology induced in myocardial cells by the parasite. T. cruzi invasion increases calcium resting levels in cardiomyocytes. We have previously shown that Ca2+ ATPase of the sarcoplasmic reticulum (SERCA) is involved in the invasion of T. cruzi in cardiomyocytes. Treating the cells with thapsigargin, a drug that binds to all SERCA ATPases and causes depletion of intracellular calcium stores, we found a 75% inhibition in the T. cruzi-cardiomyocytes invasion.

Control of calcium homeostasis in Schistosoma mansoni

Calcium signalling is fundamental for muscular contractility of Schistosoma mansoni. We have previously described the presence of transport ATPases (Na+,K+-ATPase and (Ca2+-Mg2+)-ATPase) and calcium channels (ryanodine receptors - RyR) involved in control of calcium homeostasis in this worm. Here we briefly review the main technics (ATPase activity, binding with specific radioligands, fluxes of 45Ca2+ and whole worm contractions) and results obtained in order to compare the distribution patterns of these proteins: thapsigargin-sensitive (Ca2+-Mg2+)-ATPase activity and RyR co-purified in P1 and P4 fractions mainly, which is compatible with a sarcoplasmic reticulum localization, while basal ATPase (along with Na+,K+-ATPase) and thapsigargin-resistant (Ca2+-Mg2+)-ATPase have a distinct distribution, indicative of their plasma membrane localization. Finally we attempt to integrate these contributions with data from other groups in order to propose the first synoptic model for control of calcium homeostasis in S. mansoni.

The effect of nitric oxide combined with fluoroquinolones against Salmonella enterica serovar Typhimurium in vitro

Two regulons, soxRS and marRAB, are associated with resistance to quinolones or multiple antibiotic in Salmonella enterica serovar Typhimurium. These regulons are activated by nitric oxide and redox-cycling drugs, such as paraquat and cause on activation of the acrAB-encoded efflux pump. In this study, we investigated the effect of nitric oxide (NO) alone and in combination with ofloxacin, ciprofloxacin, and pefloxacin against S. typhimurium clinical isolates and mutant strains in vitro. We did not observe synergistic effect against clinical isolates and SH5014 (parent strain of acr mutant), while we found synergistic effect against PP120 (soxRS mutant) and SH7616 (an acr mutant) S. typhimurium for all quinolones. Our results suggest that the efficiencies of some antibiotics, including ofloxacin, ciprofloxacin, and pefloxacin are decreased via activation of soxRS and marRAB regulons by NO in S. enterica serovar Typhimurium. Further studies are warranted to establish the interaction of NO with the genes of Salmonella and, with multiple antibiotic resistance.