Inflammatory effects of snake venom metalloproteinases

Metalloproteinases are abundant enzymes in crotaline and viperine snake venoms. They are relevant in the pathophysiology of envenomation, being responsible for local and systemic hemorrhage frequently observed in the victims. Snake venom metalloproteinases (SVMP) are zinc-dependent enzymes of varying molecular weights having multidomain organization. Some SVMP comprise only the proteinase domain, whereas others also contain a disintegrin-like domain, cysteine-rich, and lectin domains. They have strong structural similarities with both mammalian matrix metalloproteinases (MMP) and members of ADAMs (a disintegrin and metalloproteinase) group. Besides hemorrhage, snake venom metalloproteinase induce local myonecrosis, skin damage, and inflammatory reaction in experimental models. Local inflammation is an important characteristic of snakebite envenomations inflicted by viperine and crotaline snake species. Thus, in the recent years there is a growing effort to understand the mechanisms responsible for SVMP-induced inflammatory reaction and the structural determinants of this effect. This short review focuses the inflammatory effects evoked by SVMP.

Activity of praziquantel on in vitro transformed Schistosoma mansoni sporocysts

Praziquantel (PZQ) is effective against all the evolutive phases of Schistosoma mansoni. Infected Biomphalaria glabrata snails have their cercarial shedding interrupted when exposed to PZQ. Using primary in vitro transformed sporocysts, labeled with the probe Hoechst 33258 (indicator of membrane integrity), and lectin of Glycine max (specific for carbohydrate of N-acetylgalactosamine membrane), we evaluated the presence of lysosomes at this evolutive phase of S. mansoni, as well as the influence of PZQ on these acidic organelles and on the tegument of the sporocyst. Although the sporocyst remained alive, it was observed that there was a marked contraction of its musculature, and there occurred a change in the parasite's structure. Also, the acidic vesicles found in the sporocysts showed a larger delimited area after contact of the parasites with PZQ. Damages to the tegument was also observed, as show a well-marked labeling either with Hoechst 33258 or with lectin of Glycine max after contact of sporocysts with the drug. These results could partially explain the interruption/reduction mechanism of cercarial shedding in snails exposed to PZQ.

Comparative evaluation of different immunoassays for the detection of Taenia solium cysticercosis in swine with low parasite burden

Seven swine were experimentally infected with Taenia solium eggs and blood samples from each animal were periodically collected. At the end of the experiment (t140) the animals did not show clinical aspects of cysticercosis or parasites in tongue inspection. All animals were slaughtered and cut into thin slices in searching for cysts. The number of cysts found in each animal varied from 1 to 85. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) tests for antibody (Ab) detection and for antigen (Ag) detection were performed, which presented respectively 71 and 57% of positivity. By immunoblot (IB), using 18/14(T. crassiceps Ag) or lentil-lectin-purified glycoproteins from T. solium Ag (LLGP) as Ag, five (71%) and six (86%) animals were positive, respectively. The association between Ag-ELISA with any IB (18/14 or LLGP) allowed the detection of all animals at 140 days post-experimental infection (days p.e.i.). The use of IB 18/14 combined to the Ag-ELISA allowed the detection of all animals since 70 days p.e.i., and the association between IB LLGP and Ag-ELISA allowed the detection of all animals since 112 days p.e.i. While all animals could be considered healthy by conventional screening tests, the use of immunoassays for detecting Ab and Ag showed better accuracy; therefore it would be more useful than usual clinical examination for screening cysticercosis in slightly infected pigs.

The interaction between Histoplasma capsulatum cell wall carbohydrates and host components: relevance in the immunomodulatory role of histoplasmosis

Histoplasma capsulatum is an intracellular fungal pathogen that causes respiratory and systemic disease by proliferating within phagocytic cells. The binding of H. capsulatum to phagocytes may be mediated by the pathogen's cell wall carbohydrates, glucans, which consist of glucose homo and hetero-polymers and whose glycosydic linkage types differ between the yeast and mycelial phases. The ±-1,3-glucan is considered relevant for H. capsulatum virulence, whereas the ²-1,3-glucan is antigenic and participates in the modulation of the host immune response. H. capsulatum cell wall components with lectin-like activity seem to interact with the host cell surface, while host membrane lectin-like receptors can recognize a particular fungal carbohydrate ligand. This review emphasizes the relevance of the main H. capsulatum and host carbohydrate-driven interactions that allow for binding and internalization of the fungal cell into phagocytes and its subsequent avoidance of intracellular elimination.

Interaction between primary and secondary sporocysts of Schistosoma mansoni and the internal defence system of Biomphalaria resistant and susceptible to the parasite

The outcome of the interaction between Biomphalaria and Schistosoma mansoni depends on the response of the host internal defence system (IDS) and the escape mechanisms of the parasite. The aim of this study was to evaluate the responsiveness of the IDS (haemocytes and soluble haemolymph factors) of resistant and susceptible Biomphalaria tenagophila lineages and Biomphalaria glabrata lineages in the presence of in vitro-transformed primary sporocysts and secondary sporocysts obtained from infected B. glabrata. To do this, we assayed the cellular adhesion index (CAI), analysed viability/mortality, used fluorescent markers to evaluate the tegumental damage and transplanted secondary sporocysts. B. tenagophila Taim was more effective against primary and secondary sporocystes than the susceptible lineage and B. glabrata. Compared with secondary sporocysts exposed to B. tenagophila, primary sporocysts showed a higher CAI, a greater percentage of dead sporocysts and were labelled by lectin from Glycine max and Alexa-Fluor 488 fluorescent probes at a higher rate than the secondary sporocysts. However, the two B. tenagophila lineages showed no cercarial shedding after inoculation with secondary sporocysts. Our hypothesis that secondary sporocysts can escape the B. tenagophila IDS cannot be confirmed by the transplantation experiments. These data suggest that there are additional mechanisms involved in the lower susceptibilty of B. tenagophila to S. mansoni infection.

Participation of N-acetyl-D-glucosamine carbohydrate moieties in the recognition of Schistosoma mansoni sporocysts by haemocytes of Biomphalaria tenagophila

Lectin-carbohydrate binding may be involved in the recognition of Schistosoma mansoni sporocysts by haemocytes of Biomphalaria; therefore, we tested if this interaction is associated with snail resistance against Schistosoma infection. In vitro data showed that most of the S. mansoni sporocysts cultured with haemocytes from Biomphalaria glabrata BH, a highly susceptible snail strain, had a low number of cells that adhered to their tegument and a low mortality rate. Moreover, the addition of N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc) did not alter this pattern of adherence and mortality. Using haemocytes and haemolymph of Biomphalaria tenagophila Cabo Frio, we observed a high percentage of sporocysts with adherent cells, but complete encapsulation was not detected. Low concentrations of GlcNAc increased haemocyte binding to the sporocysts and mortality, which returned to basal levels with high concentrations of the carbohydrate. In contrast, haemocytes plus haemolymph from B. tenagophila Taim encapsulated cellular adhesion index of level 3 and destroyed over 30% of the S. mansoni sporocysts in culture. Interestingly, the addition of GlcNAc, but not mannose, to the culture medium resulted in the significant inhibition of cellular adhesion to the parasite tegument and the reduction of parasite mortality, suggesting that GlcNAc carbohydrate moieties are important to the recognition of S. mansoni by B. tenagophila Taim.

Expression of non-TLR pattern recognition receptors in the spleen of BALB/c mice infected with Plasmodium yoelii and Plasmodium chabaudi chabaudi AS

The spleen plays a crucial role in the development of immunity to malaria, but the role of pattern recognition receptors (PRRs) in splenic effector cells during malaria infection is poorly understood. In the present study, we analysed the expression of selected PRRs in splenic effector cells from BALB/c mice infected with the lethal and non-lethal Plasmodium yoelii strains 17XL and 17X, respectively, and the non-lethal Plasmodium chabaudi chabaudi AS strain. The results of these experiments showed fewer significant changes in the expression of PRRs in AS-infected mice than in 17X and 17XL-infected mice. Mannose receptor C type 2 (MRC2) expression increased with parasitemia, whereas Toll-like receptors and sialoadhesin (Sn) decreased in mice infected with P. chabaudi AS. In contrast, MRC type 1 (MRC1), MRC2 and EGF-like module containing mucin-like hormone receptor-like sequence 1 (F4/80) expression decreased with parasitemia in mice infected with 17X, whereas MRC1 an MRC2 increased and F4/80 decreased in mice infected with 17XL. Furthermore, macrophage receptor with collagenous structure and CD68 declined rapidly after initial parasitemia. SIGNR1 and Sn expression demonstrated minor variations in the spleens of mice infected with either strain. Notably, macrophage scavenger receptor (Msr1) and dendritic cell-associated C-type lectin 2 expression increased at both the transcript and protein levels in 17XL-infected mice with 50% parasitemia. Furthermore, the increased lethality of 17X infection in Msr1 -/- mice demonstrated a protective role for Msr1. Our results suggest a dual role for these receptors in parasite clearance and protection in 17X infection and lethality in 17XL infection.

Análise econômica do uso de leguminosas estivais intercalares à cultura do milho, na ausência e na presença de adubação nitrogenada, no oeste de Santa Catarina

O uso de leguminosas constitui boa alternativa para suprir N e aumentar o rendimento das culturas comerciais. A aceitação desta prática por agricultores e extensionistas, entretanto, depende da demonstração de sua vantagem econômica em relação ao sistema tradicional. Neste estudo, avaliou-se o efeito do cultivo intercalar de quatro leguminosas estivais de cobertura do solo [feijão de porco (Canavalia ensiformis L.), guandu (Cajanus cajan L.) cv. roxo anão, mucuna cinza (Stizolobium niveum Kuntze) e soja preta (Glycine sp)] sobre a receita líquida da cultura do milho, em três doses de N (0, 60 e 120 kg ha-1), comparativamente ao sistema tradicional de milho exclusivamente (testemunha). Dois experimentos foram realizados, durante quatro e cinco anos, respectivamente, em sistemas de preparo convencional (PC) e preparo reduzido (PR), num Latossolo Vermelho distroférrico, em Chapecó (SC), sendo os resultados apresentados na média das safras. A cultura do milho, sem leguminosa e sem adubação nitrogenada, apresentou uma receita líquida de 45 R$ ha-1 no PC e de 72 R$ ha-1 no PR. O cultivo intercalar das leguminosas promoveu incrementos na receita líquida da cultura do milho que variaram de 64 a 312 R$ ha-1 (142 a 693%), no PC, e de 57 a 147 R$ ha-1 (79 a 204%), no PR, na ausência de adubação nitrogenada. Mesmo com aplicação de N, as leguminosas promoveram aumento na receita líquida da cultura do milho, porém de menor magnitude. O cultivo intercalar de leguminosas estivais de cobertura do solo demonstrou-se uma alternativa viável para aumentar a receita líquida da cultura do milho. Os benefícios econômicos obtidos com esta prática provavelmente compensam o aumento em mão-de-obra.

Influência da calagem no rendimento de matéria seca de plantas de cobertura e adubação verde, em casa de vegetação

A recuperação de solos degradados é lenta e onerosa. Plantas de cobertura de solo e adubação verde têm sido amplamente utilizadas nesse processo de recuperação, pois promovem alta produção de fitomassa com baixo custo, especialmente se forem tolerantes à acidez. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da calagem no rendimento de matéria seca de dezesseis dessas espécies, em casa de vegetação. Oito espécies de inverno (Lollium multiflorum, Avena strigosa, Lathyrus sativus, Lupinus angustifolius, Pisum sativum, Secale cereale, Vicia sativa e Vicia villosa) e oito de verão (Stizolobium niveum, Stizolobium aterrinum, Stizolobium deeringianum, Crotalaria juncea, Crotalaria retusa, Crotalaria spectabilis, Cajanus cajan e Canavalia ensiformes) foram cultivadas em amostras da camada arável de dois solos ácidos catarinenses (Latossoso Bruno e Cambissolo Húmico), em Lages (SC), em 1997. Os tratamentos consistiram da aplicação de doses de calcário equivalentes a 0, 0,25, 0,50, 1,00 e 1,50 vezes a quantidade recomendada pelo método SMP para elevar o pH dos solos a 6,0. Os valores de Ca e Mg trocáveis aumentaram linearmente com a calagem e na mesma magnitude, ao redor de 3,0 mmol c kg-1 para cada incremento de 0,1 unidade de pH. O efeito da calagem no rendimento de matéria seca variou com o solo e, principalmente, com a espécie. Dez das 16 espécies não apresentaram aumento no rendimento de matéria seca com o aumento do pH, em pelo menos um dos solos, e somente cinco espécies responderam à calagem de forma semelhante nos dois solos. O pH no qual as espécies tiveram a produção máxima de matéria seca foi igual ou inferior a 5,5 em qualquer dos solos e foi normalmente menor no Cambissolo do que no Latossolo, provavelmente pelo efeito benéfico da matéria orgânica em minimizar a toxidez do Al. Essas espécies podem, portanto, ser cultivadas com sucesso como melhoradoras das propriedades físicas, químicas e biológicas de solos ácidos degradados e requerem, para a produção máxima, menos calcário do que as doses atualmente recomendadas para a região.

Produção e estado nutricional do milho em cultivo intercalar com adubos verdes

A utilização da adubação verde para estabelecer a diversidade e o equilíbrio do sistema de produção é um dos paradigmas da agricultura moderna. Com o objetivo de avaliar a produção e o estado nutricional da cultura de milho sob cultivo intercalar com adubos verdes, foi realizado, entre 1995 e 1997, um experimento em campo, em Piracicaba (SP), em um Litossolo Vermelho eutrófico. O milho foi semeado no espaçamento de 0,90m nas entrelinhas, perfazendo aproximadamente 50.000plantas por hectare. Os tratamentos constaram de uma testemunha, sem cultivo intercalar, e quatro espécies de adubos verdes: mucuna anã (Mucuna deeringiana (Bort.) Merr), guandu anão (Cajanus cajan (L.) Millsp), crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC.), semeados sem adubação, no meio da entrelinha, distante 45cm da linha do milho, em duas épocas: simultânea à semeadura do milho e 30dias após. O solo, no primeiro ano, foi preparado sob sistema convencional e, no segundo, cultivaram-se as culturas sob semeadura direta. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. O estado nutricional e a produção de grãos do milho apresentaram melhores resultados no cultivo consorciado com feijão-de-porco. Os efeitos positivos desta espécie na produtividade de grãos de milho foram mais acentuados no segundo ano de adoção do cultivo consorciado, quando o sistema de manejo do solo foi semeadura direta. A semeadura dos adubos verdes simultânea ao milho foi o manejo mais recomendável, por não prejudicar o desenvolvimento do milho e reduzir a operação pós-plantio.

Leguminosas estivais intercalares como fonte de nitrogênio para o milho, no sul do Brasil

O uso de leguminosas para cobertura do solo e suprimento de N é uma técnica importante na conservação do solo e redução dos custos em fertilizantes minerais. No sul do Brasil, o enfoque principal da pesquisa tem sido sobre espécies de ciclo hibernal. No presente estudo, avaliou-se o efeito do cultivo intercalar de quatro leguminosas estivais [feijão-de-porco (Canavalia ensiformis ), guandu anão (Cajanus cajan), mucuna cinza (Stizolobium niveum ) e soja preta (Glycine sp.)] no fornecimento de N e rendimento de grãos do milho, em três doses de N mineral (0, 60 e 120 kg ha-1), em comparação a um tratamento-testemunha, sem leguminosa. Dois experimentos foram realizados, em sistema de preparo mínimo-PM (1993 a 1997), com abertura de sulcos para semeadura do milho feita com arado de tração animal, e em sistema de preparo convencional-PC (1994 a 1997), com aração e duas gradagens na primavera-verão, num Latossolo Vermelho distroférrico, em Chapecó (SC). Na média das safras, a produção de matéria seca das leguminosas estivais variou de 1,26 a 5,48 Mg ha-1, e o N na fitomassa da parte aérea, de 31 a 132 kg ha-1. Em comparação ao tratamento-testemunha, sem N mineral, as leguminosas aumentaram o rendimento do milho em 17 a 93 % (423 a 2.256 kg ha-1), no PC, e em 12 a 43 % (281 a 1.030 kg ha-1), no PM, sendo estes incrementos equivalentes à aplicação de 12 a > 120 kg ha-1 de N mineral no PC e de 50 a 86 kg ha-1 de N mineral no PM. Portanto, o cultivo intercalar de leguminosas estivais, além de proteger o solo, representa uma técnica promissora no forneci-mento de N e aumento de rendimento do milho, recomendada principalmente para pequenas propriedades rurais, onde a colheita do milho é manual.

Cinética de degradação da matéria orgânica e variação do pH do solo sob diferentes temperaturas

Nos solos onde fontes de carbono orgânico são incorporadas geralmente ocorre diminuição da acidez, sendo os mecanismos envolvidos nesta alteração ainda pouco esclarecidos. O objetivo deste estudo foi relacionar a cinética de degradação de materiais orgânicos com as alterações na acidez do solo. Amostras da camada de 0-20 cm de um Cambissolo Háplico Tb distrófico foram incubadas com cinco fontes de matéria orgânica: feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), esterco bovino, vinhaça, biossólido e turfa, nas temperaturas de 20 e 30 ºC. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Durante a incubação em frascos fechados, foram realizadas medidas da produção de CO2 por condutimetria e coletadas amostras do solo para determinações do pH em CaCl2. De maneira geral, a incubação dos tratamentos a 30 ºC promoveu a liberação de maior quantidade de CO2. A vinhaça foi o material que apresentou maiores valores de carbono mineralizado aliados a uma elevada velocidade de degradação. Apenas para este material foi obtida uma boa correlação entre as quantidades acumuladas de CO2 desprendido e o aumento do pH do solo. A rápida mineralização do carbono orgânico da vinhaça pode criar um ambiente redutor responsável pela diminuição da acidez. Pode-se concluir que a redução da acidez do solo foi influenciada pela atividade microbiana apenas no tratamento com vinhaça.

Adubação verde com leguminosas em videira no submédio São Francisco

Os solos do Vale do Submédio São Francisco são, de modo geral, arenosos, com baixa capacidade de retenção de nutrientes e, por se localizarem numa região semi-árida, são muito pobres em matéria orgânica, conseqüentemente, são deficientes em N, tornando-se limitante para produção agrícola. Dessa forma, o uso de leguminosas como adubo verde pode contornar esse problema, porque adiciona C e N ao solo. O trabalho constituiu-se de dois experimentos de leguminosas consorciadas com a cultura da videira (Vitis vinifera) irrigada, realizados em um Argissolo Amarelo de textura arenosa, em Petrolina (PE), de junho de 1996 a julho de 2002, com o objetivo de avaliar o efeito da adubação verde nas características químicas do solo e na produtividade e qualidade da uva. O primeiro experimento foi realizado até à quarta safra de uva. Os tratamentos foram representados por duas leguminosas: crotalária (Crotalaria juncea) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), submetidas a dois manejos (subtratamentos): (a) ceifada e deixada na superfície do terreno e (b) ceifada e incorporada ao solo, havendo ainda uma testemunha sem leguminosa. O segundo experimento, que se iniciou com o quinto ciclo de produção de uva, abrangeu três tratamentos: (1) testemunha; (2) crotalária júncea e (3) feijão-de-porco, combinados com dois subtratamentos: (1) 100 % da adubação recomendada pela análise de solo e (2) 50 % dessa adubação. Ao todo, houve onze ciclos de leguminosas e nove safras de uva. A produção de biomassa das leguminosas decresceu ao longo do tempo. A adubação verde proporcionou uma melhoria nas características químicas do solo, aumentando os teores da MO e do Ca trocável e o valor da CTC na camada de 0-10 cm de profundidade. Não houve um efeito consistente da adubação verde na produtividade e qualidade da uva.

Características químicas de solo e rendimento de fitomassa de adubos verdes e de grãos de milho, decorrente do cultivo consorciado

A adubação verde é uma das formas de aporte de matéria orgânica ao solo. O sistema de cultivo consorciado de culturas pode ser uma alternativa para aumentar a reciclagem de nutrientes e melhorar a produtividade. Para avaliar o sistema consorciado de adubos verdes com o milho, foram estudadas as características químicas do solo, a produção de matéria seca, a composição mineral de adubos verdes e o rendimento de grãos de milho, num experimento realizado em campo, entre 1995 e 1997, em solo classificado como Nitossolo Vermelho eutrófico. O milho foi semeado no espaçamento de 90 cm nas entrelinhas, perfazendo, aproximadamente, 50.000 plantas por hectare. Os tratamentos constaram de quatro espécies de adubos verdes: mucuna anã [Mucuna deeringiana (Bort.) Merr], guandu anão (Cajanus cajan L.), crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.) e um tratamento-testemunha, sem cultivo consorciado. Essas espécies foram semeadas sem adubação, no meio da entrelinha, em duas épocas: simultânea ao milho e 30 dias após. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com quatro repetições. O feijão-de-porco apresentou maior produção de fitomassa e acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S. No primeiro ano de cultivo, o rendimento de grãos de milho não foi influenciado pelo cultivo consorciado com adubos verdes; no entanto, no segundo, a produção foi beneficiada pelo consórcio com feijão-de-porco.

Inferências sobre atividade rizosférica de espécies com potencial para fitorremediação do herbicida tebuthiuron

A ação da microbiota rizosférica, acelerando a degradação de compostos no solo, é conhecida como fitoestimulação e constitui-se em um dos principais mecanismos de fitorremediação de herbicidas no solo. Plantas tolerantes ao tebuthiuron, que sejam capazes de estimular sua microbiota rizosférica, podem ser de grande interesse na fitorremediação desse herbicida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade rizosférica de quatro espécies vegetais com potencial para fitorremediação de tebuthiuron e inferir a contribuição radicular no processo de descontaminação desse herbicida. Foi analisado o solo rizosférico de feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), milheto (Pennisetum glaucum), mucuna-anã (Estizolobium deeringianum) e mucuna-preta (Estizolobium aterrimum) e de uma testemunha (sem planta), com e sem a presença do tebuthiuron, na dose de 0,73 µg g-1. A taxa de evolução de CO2 foi quantificada aos 1, 2, 3 e 10 dias da aplicação dos tratamentos (DAT). Os tratamentos com herbicida foram submetidos à contaminação com 40 µg g-1 de tebuthiuron. Após a aplicação, mediu-se a taxa de evolução de CO2 aos 1 e 50 DAT, empregando-se respirômetro de fluxo contínuo. A espécie feijão-de-porco apresentou sempre a maior taxa de evolução de CO2 em relação às demais espécies e à testemunha, seguido de mucuna-preta na dose comercial. Sob concentrações maiores que a dose comercial, os valores médios de taxa de evolução de CO2 foram maiores no solo rizosférico de feijão-de-porco, seguido por mucuna-preta e mucuna-anã. Feijão-de-porco foi a espécie com melhor desempenho nas avaliações realizadas; excetuando-se esta espécie, a contribuição rizosférica na fitorremediação de tebuthiuron em níveis acima da dose comercial não foi relevante.