In vitro evaluation of quinidine sensitivity in brazilian Plasmodium falciparum isolates: comparative analysis to quinine and chloroquine

Falciparum malaria represents a serious and an increasing world public health problem due to the acquired parasite's resistance to the most available drugs. In some endemic areas, quinidine, a diastereoisomer of the antimalarial quinine, has been employed for replacing the latter. In order to evaluate the use of quinidine as an alternative to the increasing loss of quinine effectiveness in Brazilian P. falciparum strains, as has been observed in the Amazon area, we have assayed quinidine, quinine and chloroquine. The in vitro microtechnique was employed. All isolates showed to be highly resistant to chloroquine. Resistance to quinine was not noted although high MIC (minimal inhibitory concentration) values have been observed. These data corroborate the decreasing sensitivity to quinine in strains from Brazil. Quinidine showed IC50 from 0.053 to 4.577 mumol/L of blood while IC50 from 0.053 to 8.132 mumol/L of blood was estimated for quinine. Moreover, clearance of the parasitemia was observed in concentrations lower than that used for quinidine in antiarrhythmic therapy, confirming our previous data. The results were similar to African isolate.

Expression of bacterial virulence factors and cytokines during in vitro macrophage infection by enteroinvasive Escherichia coli and Shigella flexneri: a comparative study

Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) and Shigellaspp cause bacillary dysentery in humans by invading and multiplying within epithelial cells of the colonic mucosa. Although EIEC and Shigellashare many genetic and biochemical similarities, the illness caused by Shigellais more severe. Thus, genomic and structure-function molecular studies on the biological interactions of these invasive enterobacteria with eukaryotic cells have focused on Shigella rather than EIEC. Here we comparatively studied the interactions of EIEC and of Shigella flexneriwith cultured J774 macrophage-like cells. We evaluated several phenotypes: (i) bacterial escape from macrophages after phagocytosis, (ii) macrophage death induced by EIEC and S. flexneri, (iii) macrophage cytokine expression in response to infection and (iv) expression of plasmidial (pINV) virulence genes. The results showed thatS. flexneri caused macrophage killing earlier and more intensely than EIEC. Both pathogens induced significant macrophage production of TNF, IL-1 and IL-10 after 7 h of infection. Transcription levels of the gene invasion plasmid antigen-C were lower in EIEC than in S. flexneri throughout the course of the infection; this could explain the diminished virulence of EIEC compared to S. flexneri.

Comparative pathogenicity of Coxsackievirus A16 circulating and noncirculating strains in vitro and in a neonatal mouse model

An enterovirus 71 (EV71) vaccine for the prevention of hand, foot, and mouth disease (HMFD) is available, but it is not known whether the EV71 vaccine cross-protects against Coxsackievirus (CV) infection. Furthermore, although an inactivated circulating CVA16 Changchun 024 (CC024) strain vaccine candidate is effective in newborn mice, the CC024 strain causes severe lesions in muscle and lung tissues. Therefore, an effective CV vaccine with improved pathogenic safety is needed. The aim of this study was to evaluate the in vivo safety and in vitro replication capability of a noncirculating CVA16 SHZH05 strain. The replication capacity of circulating CVA16 strains CC024, CC045, CC090 and CC163 and the noncirculating SHZH05 strain was evaluated by cytopathic effect in different cell lines. The replication capacity and pathogenicity of the CC024 and SHZH05 strains were also evaluated in a neonatal mouse model. Histopathological and viral load analyses demonstrated that the SHZH05 strain had an in vitro replication capacity comparable to the four CC strains. The CC024, but not the SHZH05 strain, became distributed in a variety of tissues and caused severe lesions and mortality in neonatal mice. The differences in replication capacity and in vivo pathogenicity of the CC024 and SHZH05 strains may result from differences in the nucleotide and amino acid sequences of viral functional polyproteins P1, P2 and P3. Our findings suggest that the noncirculating SHZH05 strain may be a safer CV vaccine candidate than the CC024 strain.

Effect of selective phosphodiesterase inhibitors on the rat eosinophil chemotactic response in vitro

In the present study, we have performed a comparative analysis of the effect of selective inhibitors of phosphodiesterase (PDE) type III, IV and V on eosinophil chemotaxis triggered by platelet activating factor (PAF) and leukotriene B4 (LTB4) in vitro. The effect of the analogues N6-2'-O-dibutyryladenosine 3':5' cyclic monophosphate (Bt2 cyclic AMP) and N2-2'-O- dibutyrylguanosine 3':5' cyclic monophosphate (Bt2 cyclic GMP) has also been determined. The eosinophils were obtained from the peritoneal cavity of naive Wistar rats and purified in discontinuous Percoll gradients to 85-95% purity. We observed that pre-incubation of eosinophils with the PDE type IV inhibitor rolipram suppressed the chemotactic response triggered by PAF and LTB4, in association with an increase in the intracellular levels of cyclic AMP. In contrast, neither zaprinast (type V inhibitor) nor type III inhibitors milrinone and SK&F 94836 affected the eosinophil migration. Only at the highest concentration tested did the analogue Bt2 cyclic AMP suppress the eosinophil chemotaxis, under conditions where Bt2 cyclic GMP was ineffective. We have concluded that inhibition of PDE IV, but not PDE III or V, was able to block the eosinophil chemotaxis in vitro, suggesting that the suppressive activity of selective PDE IV inhibitors on tissue eosinophil accumulation may, at least, be partially dependent on their ability to directly inhibit the eosinophil migration.

Time course of in vitro maturation of intra-erythrocytic malaria parasite: a comparison between Plasmodium falciparum and Plasmodium knowlesi

The schizont maturation assay for in vitro drug sensitivity tests has been a standard method employed in the global baseline assessment and monitoring of drug response in Plasmodium falciparum. This test is limited in its application to synchronous plasmodial infections because it evaluates the effect of drug on the maturation of parasite especially from ring to schizont stage and therefore synchronized P. falciparum cultures are required. On the other hand, P. knowlesi, a simian malaria parasite has a unique 24-h periodicity and maintains high natural synchronicity in monkeys. The present report presents the results of a comparative study on the course of in vitro maturation of sorbitol synchronized P. falciparum and naturally synchronous P. knowlesi. Ring stage parasites were incubated in RPMI medium supplemented with 10-15% pooled homologous serum in flat-bottomed 96-well micro plates using a candle jar at 37°C. The results suggest that the ideal time for harvesting the micro-assay plates for in vitro drug sensitivity test for sorbitol-synchronized P. falciparum and naturally synchronous P. knowlesi are from 26 to 30 h and from 22 to 25 h, respectively. The advantages of using P. knowlesi in chemotherapeutic studies are discussed.

Ultrastructural analysis of in vitro direct and indirect organogenesis

This is a comparative study of the ultrastructural characteristics of the cells involved in the organogenesis in vitro of Bauhinia forficata Link (indirect system) and Glycine max (L.) Merrill (direct system). B. forficata calli after 30 days culture and G. max meristemoids after 10 days culture were prepared for ultrastructural analysis using conventional methods. Concentrically arranged rough endoplasmic reticulum (RER) and plastids containing starch grains were seen during G. max and B. forficata organogenesis. The amitotic process, the presence of plastids around the nucleus and nuclear envelope with conspicuous pores were found in B. forficata.

Atividade antimicrobiana in vitro de produtos vegetais em otite externa aguda

Otite externa aguda é a inflamação do conduto auditivo externo, e plantas medicinais podem ser utilizadas, na cultura popular, para seu tratamento. OBJETIVO: Avaliar atividade antimicrobiana in vitro de Aleolanthus suaveolens, Caryophyllus aromaticus, Cymbopogon citratus, Matricaria chamomila, Pithecellobium avaremotemo, Plectranthus amboinicus e Ruta graveolens sobre agentes etiológicos de otite externa. CASUÍSTICA E MÉTODOS: A concentração inibitória mínima de extratos e óleos destas plantas foi obtida em amostras de otite externa. RESULTADOS: Staphylococcus aureus em 10 culturas, Pseudomonas aeruginosa em 8, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, em associação, em 5 culturas e Candida albicans e Candida krusei em 4 culturas. P. aeruginosa foi resistente a todos os extratos e óleos essenciais testados; os extratos de A. suaveolens, P. avaremotemo e de R. graveolens foram inativos, o óleo essencial de C. aromaticus e M. chamomila foram ativos contra 3 cepas de S. aureus e as cepas de Candida; Sete das cepas de S. aureus foram sensíveis ao extrato de P. amboinicus, mas o óleo não mostrou atividade, 4 cepas de S.aureus e as cepas de Candida foram sensíveis ao óleo essencial de R. graveolens. CONCLUSÃO: Algumas plantas apresentaram resultados satisfatórios, dependendo do agente etiológico, porém se faz necessário estudos mais detalhados, para melhorar o aproveitamento destas plantas.

Tolerância à salinidade avaliada em genótipos de arroz cultivados in vitro

As plantas em condições naturais estão expostas a vários estresses ambientais que afetam seu metabolismo. Dentre esses, a salinidade dos solos e da água de irrigação é um dos mais sérios problemas para a agricultura irrigada. O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio de caracteres morfológicos, a variabilidade genética de 10 genótipos de arroz, cultivados in vitro, e agrupar esses genótipos para o caráter tolerância à salinidade. Os tratamentos foram constituídos por 10 genótipos e quatro concentrações de NaCl (0, 4, 8 e 12 mg L-1) acrescidas ao meio de cultura MS. Após 21 dias, foram avaliados diversos caracteres morfológicos, para os quais foram realizados cálculos percentuais de desempenho relativo (aumento ou redução), considerando-se o valor absoluto do tratamento-controle (0 mg L-1). Todos os caracteres mensurados tiveram seu desenvolvimento reduzido em substrato salino, sendo os correspondentes à biomassa média da parte aérea e do sistema radicular os mais sensíveis ao NaCl. Observou-se dissimilaridade entre os genótipos estudados para tolerância à salinidade, verificada pela formação de três grupos distintos pelo método hierárquico UPGMA e dois grupos pelo método de Tocher, sendo o genótipo BRS Bojuru o mais tolerante e BRS "7" Taim e BRS Ligeirinho os mais sensíveis à salinidade.

The influence of light spectra, UV-A, and growth regulators on the in vitro seed germination of Senecio cineraria DC.

This study was carried out to investigate the effects of light spectra, additional UV-A, and different growth regulators on the in vitro germination of Senecio cineraria DC. Seeds were surface-sterilized and inoculated in MS medium to evaluate the following light spectra: white, white plus UV-A, blue, green, red or darkness. The maximum germinability was obtained using MS0 medium under white light (30%) and MS + 0.3 mg L-1 GA3 in the absence of light (30.5%). S. cineraria seeds were indifferent to light. Blue and green lights inhibited germination. Different concentrations of gibberellic acid (GA3) (0.1; 0.4; 0.6; 0.8; 1.0 and 2.0 mg L-1) and indole-3-acetic acid IAA (0.1; 0.3 and 1.0 mg L-1) were evaluated under white light and darkness. No concentration of GA3 enhanced seed germination percentage under white light. However, when the seeds were maintained in darkness, GA3 improved germination responses in all tested concentrations, except at 1.0 mg L-1. Under white light, these concentrations also increased the germination time and reduced germination rate. Germination rate, under light or darkness, was lower using IAA compared with GA3.

Influência do substrato e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens Buining & Brederoo propagados in vitro

Melocactus glaucescens (Cactaceae) é espécie endêmica da Bahia e está incluída na lista da IUCN e MMA como ameaçada de extinção. A transferência da condição in vitro para o ambiente ex vitro é uma etapa crítica, podendo ser um fator limitante para a produção das mudas micropropagadas. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de diferentes substratos e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens. As plantas propagadas in vitro foram mantidas sob 100% de luminosidade, com regas diárias por 75 dias. Os resultados demonstraram que o substrato adequado para a aclimatização deve conter 50% de terra vegetal e 50% de areia lavada; o tamanho mínimo do diâmetro e do comprimento da parte aérea para transferência para as condições ex vitro é de 5 mm e que as etapas de enraizamento in vitro e rustificação podem ser eliminadas da micropropagação de M. glaucescens. Estudos para demonstrar tempos de dessecação dos brotos acima de 5 mm são necessários, para se eliminar completamente a etapa do enraizamento in vitro para esta espécie.

Germinação de embriões zigóticos e desenvolvimento in vitro de coquinho-azedo

Este trabalho foi desenvolvido com objetivo de avaliar os efeitos da luz, das concentrações de sais MS e de sacarose sobre a germinação, in vitro, de embriões, e o desenvolvimento de plântulas de coquinho-azedo (Butia capitata (Mart.) Becc.). Para o preparo do meio de cultivo, foram utilizados sais MS suplementados com vitaminas, mio-inositol, caseína hidrolizada, carvão ativado, sacarose e ágar. Para avaliação do efeito da luminosidade, embriões zigóticos foram cultivados na presença e na ausência de luz. Diferentes concentrações de minerais MS (0; 25; 50; 75 e 100% em relação à formulação original do meio MS) foram testadas em associação com duas concentrações de sacarose ( de0 a 2%). Em ambos os experimentos, avaliaram-se, após 30 dias da inoculação, percentuais de oxidação, germinação e emissão de raízes e bainhas foliares. Os resultados obtidos mostraram que condição de luminosidade não afetou a germinação, porém, a ausência de luz favoreceu a emissão de raízes. Ocorreu o alongamento na ausência de sacarose, indicando a existência de reservas energéticas no embrião. A adição de sacarose proporcionou menores níveis de oxidação, favoreceu o alongamento e mostrou-se imprescindível para o desenvolvimento inicial das plântulas. Concentrações de sais entre 50 e 75% da concentração original do meio MS proporcionaram menores níveis de oxidação. A concentração de 75 % da concentração original de sais do meio MS proporcionou maior enraizamento.

Propagação in vitro de orquídea: iodeto de potássio e cloreto de cobalto em meio de cultura Knudson C

Objetivou-se determinar modificações ao meio de cultura Knudson C, acrescendo-o de iodeto de potássio e cloreto de cobalto, para que proporcione maior crescimento em plântulas de Cattleya loddigesii. Plântulas de orquídea, oriundas de sementes germinadas in vitro, com, aproximadamente, 1,0 cm de comprimento, foram inoculadas em tubos de ensaio contendo 15 mL de meio de cultura Knudson C modificado, acrescido de iodeto de potássio (0; 0,45; 0,9 e 1,35 mg.L-1) e cloreto de cobalto (0; 0,015; 0,030 e 0,045 mg.L-1), em todas as combinações possíveis. O meio de cultura teve seu pH ajustado para 5,8 ± 0,1 e foi solidificado com 5 g.L-1 de ágar antes da autoclavagem a 121ºC e 1 atm por 20 minutos. Após a inoculação os tratamentos foram mantidos em sala de crescimento com irradiância de 35 µmol.m-2.s-1, temperatura de 25 ± 1ºC e fotoperíodo de 16 horas. Ao final de 120 dias, foram avaliados número de raízes, comprimento médio de raízes e da parte aérea e massa de matéria fresca de plântulas. O cloreto de cobalto, em sua maior concentração (0,045 mg L-1), adicionado ao meio Knudson C modificado, sem a suplementação de iodeto de potássio, proporciona melhores resultados quanto ao crescimento in vitro das plântulas de Cattleya loddigesii.

Avaliação do efeito das concentrações de sacarose e dos estádios de desenvolvimento do fruto no cultivo in vitro de embriões de frutos de cafeeiro

A cultura in vitro é uma técnica controlada que proporciona estudar os processos nutricionais, fisiológicos e bioquímicos de embriões em vários estádios de desenvolvimento. O objetivo foi avaliar a relação entre estádio de desenvolvimento do fruto e concentração de sacarose, no meio, durante o desenvolvimento, in vitro, de embriões de cafeeiro. Frutos de Coffea arabica cv. Acaiá foram colhidos, lavados, desinfestados, seus embriões excisados e inoculados em meio de cultivo MS, com pH ajustado para 5,8. Os tratamentos consistiram em combinação de concentrações de sacarose (0, 15, 30, 60, 90 e 120 g L-1) e estádios de desenvolvimento do fruto (chumbinho, chumbo, verde, verde-cana, cereja e passa). Após a inoculação, os embriões foram incubados em sala de crescimento, a 27 ± 1 ºC, fotoperíodo de 16 horas e 35 µ mol m-2 s-1 de intensidade luminosa. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 6 x 6, com seis repetições constituídas por quatro tubos cada. Após 60 dias de desenvolvimento, as plântulas foram avaliadas com base no comprimento da parte aérea, massa de matéria fresca total da parte aérea e das raízes. Observaram-se influências das concentrações de sacarose e dos estádios de desenvolvimento do fruto no crescimento e desenvolvimento das plântulas. Resultados satisfatórios para todas as variáveis estudadas foram obtidos com embriões excisados no estádio verde, inoculados em meio de cultivo suplementado com 51 a 70 g L-1 de sacarose.

Concentrações e composições químicas do meio nutritivo para o cultivo in vitro de orquídea

Plântulas de orquídeas cultivadas in vitro respondem de forma distinta aos vários meios de cultura empregados nessa técnica. Este trabalho comparou o meio nutritivo Knudson C, utilizado no cultivo de orquídeas, com o denominado MN e outros dois meios preparados com fertilizantes Peters®: NPK 10-30-20 + micronutrientes e NPK 30-10-10 + micronutrientes para o cultivo in vitro de plântulas do híbrido Etibaia (Cattleya walkeriana x C. loddigesii), com seis meses de idade, germinadas sobre o meio Knudson C. Os três últimos meios foram testados com as seguintes doses de sais: 0,25; 0,50; 1,00; 1,75; e 2,25 g L-1, e o meio Knudson C, 2,0 g L-1. A todos os meios adicionaram-se 20 g L-1 de sacarose, solidificado com 10 g L-1 de ágar, e o pH foi ajustado a 5,7. Aos meios MN e Peters® foram acrescentados 2 g L-1 de carvão ativado e 200 ml L-1 de água de coco. Foram utilizados frascos de vidro de 320 mL contendo 35 mL de meio nutritivo, e o experimento foi mantido em sala de crescimento a 27 ± 2 ºC, 16/8 h luz/escuro e irrdiância de 48 µmol m-2s-1. Melhores respostas para produção de matéria fresca foram obtidas com os fertilizantes NPK, em comparação com os meios Knudson C e MN. A produção de matéria fresca aumentou linearmente com o aumento da dose de nutrientes nos meios MN e nos dois NPK. As plântulas de orquídea cultivadas em meio Knudson C apresentaram os menores valores para as variáveis avaliadas.

Cultivo in vitro de plântulas de orquídea em meios com diferentes concentrações de fertilizante mineral

Existem diversos meios nutritivos utilizados no cultivo in vitro de orquídeas, com diferentes composições e concentrações de sais, resultando em respostas distintas entre eles. O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento in vitro de plântulas de orquídea (Cattleya walkeriana Gardner) sob diferentes doses de fertilizante NPK, adicionado ao meio de cultivo, como fonte de nutrientes. Foi utilizado o fertilizante Peters® na formulação NPK 10-30-20 + Mg + micronutrientes, nas doses de: 0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 e 10,0 g L-1 de meio, acrescido de água de coco (150 mL L-1), sacarose (20 g L-1), carvão ativado (2 g L-1) e pH corrigido para 5,6. Foram utilizados frascos de vidro de 320 mL de capacidade, contendo 35 mL de meio onde foram inoculadas dez plântulas com seis meses de idade, previamente germinadas em meio Knudson C. O experimento foi mantido em sala de crescimento a 27 ± 2 ºC, 16/8 h luz/escuro e irradiância de 48 µmol m-2 s-1. A produção máxima de matéria seca da parte aérea das plantas, aos seis meses de idade, foi estimada em 0,255 g/frasco com uso de 5,22 g L-1 do fertilizante adicionado ao meio de cultura. Considerando a possibilidade de salinidade elevada do meio, para algumas espécies de orquídea, estimou-se a dose de fertilizante (3,55 g L-1) necessária para obtenção de 90% da produção máxima. As raízes apresentaram drástica redução do crescimento (menor número e curtas) em condições de alta concentração de fertilizante.