The in vitro cytopathology of a porcine and the simian (SA-11) strains of rotavirus

Rotaviruses have been implicated as the major causal agents of acute diarrhoea in mammals and fowls. Experimental rotavirus infection have been associated to a series of sub-cellular pathologic alterations leading to cell lysis which may represent key functions in the pathogenesis of the diarrhoeic disease. The current work describes the cytopathic changes in cultured MA-104 cells infected by a simian (SA-11) and a porcine (1154) rotavirus strains. Trypan blue exclusion staining showed increased cell permeability after infection by both strains, as demonstrated by cell viability. This effect was confirmed by the leakage of infected cells evaluated by chromium release. Nuclear fragmentation was observed by acridine orange and Wright staining but specific DNA cleavage was not detected. Ultrastructural changes, such as chromatin condensation, cytoplasm vacuolisation, and loss of intercellular contact were shown in infected cells for both strains. In situ terminal deoxynucleotidyl transferase (Tunel) assay did not show positive result. In conclusion, we demonstrated that both strains of rotavirus induced necrosis as the major degenerative effect.

An in vitro model for dengue virus infection that exhibits human monocyte infection, multiple cytokine production and dexamethasone immunomodulation

An important cytokine role in dengue fever pathogenesis has been described. These molecules can be associated with haemorrhagic manifestations, coagulation disorders, hypotension and shock, all symptoms implicated in vascular permeability and disease worsening conditions. Several immunological diseases have been treated by cytokine modulation and dexamethasone is utilized clinically to treat pathologies with inflammatory and autoimmune ethiologies. We established an in vitro model with human monocytes infected by dengue virus-2 for evaluating immunomodulatory and antiviral activities of potential pharmaceutical products. Flow cytometry analysis demonstrated significant dengue antigen detection in target cells two days after infection. TNF-alpha, IFN-alpha, IL-6 and IL-10 are produced by in vitro infected monocytes and are significantly detected in cell culture supernatants by multiplex microbead immunoassay. Dexamethasone action was tested for the first time for its modulation in dengue infection, presenting optimistic results in both decreasing cell infection rates and inhibiting TNF-alpha, IFN-alpha and IL-10 production. This model is proposed for novel drug trials yet to be applyed for dengue fever.

The effect of L-arginine on guinea-pig and rabbit airway smooth muscle function in vitro

We have investigated the effects of L-arginine, D-arginine and L-lysine on airway smooth muscle responsiveness to spasmogens in vitro. Both L-arginine and D-arginine (100 mM) significantly reduced the contractile potency and maximal contractile response to histamine but not to methacholine or potassium chloride in guinea-pig epithelium-denuded isolated trachea. Similarly, the contractile response to histamine was significantly reduced by L-arginine (100 mM) in rabbit epithelium-denuded isolated bronchus. The amino acid L-lysine (100 mM) failed to significantly alter the contractile potency of histamine in guinea-pig isolated trachea (P>0.05). In guinea-pig isolated trachea precontracted with histamine, both L-arginine and D-arginine produced a concentration-dependent relaxation which was not significantly altered by epithelium removal or by the presence of the nitric oxide synthase inhibitor, NG-nitro L-arginine methyl ester (L-NAME; 50 µM). Thus, at very high concentrations, arginine exhibit a non-competitive antagonism of histamine-induced contraction of isolated airway preparations that was independent of the generation of nitric oxide and was not dependent on charge. These observations confirm previous studies of cutaneous permeability responses and of contractile responses of guinea-pig isolated ileal smooth muscle. Taken together, the data suggest that high concentrations of arginine can exert an anti-histamine effect.

An HPLC-UV method for the measurement of permeability of marker drugs in the Caco-2 cell assay

The Caco-2 cell line has been used as a model to predict the in vitro permeability of the human intestinal barrier. The predictive potential of the assay relies on an appropriate in-house validation of the method. The objective of the present study was to develop a single HPLC-UV method for the identification and quantitation of marker drugs and to determine the suitability of the Caco-2 cell permeability assay. A simple chromatographic method was developed for the simultaneous determination of both passively (propranolol, carbamazepine, acyclovir, and hydrochlorothiazide) and actively transported drugs (vinblastine and verapamil). Separation was achieved on a C18 column with step-gradient elution (acetonitrile and aqueous solution of ammonium acetate, pH 3.0) at a flow rate of 1.0 mL/min and UV detection at 275 nm during the total run time of 35 min. The method was validated and found to be specific, linear, precise, and accurate. This chromatographic system can be readily used on a routine basis and its utilization can be extended to other permeability models. The results obtained in the Caco-2 bi-directional transport experiments confirmed the validity of the assay, given that high and low permeability profiles were identified, and P-glycoprotein functionality was established.

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.

Germinação, crescimento e desenvolvimento in vitro de orquídeas (Cattleya spp., Orchidaceae)

As orquídeas no ambiente natural sofrem exploração devido a sua importância ornamental, levando algumas espécies à extinção. O cultivo in vitro é uma forma alternativa para a conservação ex-situ. Procurou-se determinar um meio de cultura eficiente para a germinação in vitro de sementes e o crescimento inicial de plântulas de Cattleya forbesii, bem como para o crescimento de plântulas in vitro de Cattleya harrisoniana. No primeiro caso, sementes foram inoculadas em meio de cultura básico de Murashige & Skoog (MS) = T1 e MS básico acrescido de 2,5 g L-1 de carvão ativado (CA) = T2. No segundo, plântulas com 1 ± 0,2 cm de altura foram submetidas aos tratamentos T1, T2, MS com a metade da concentração original de macro-micronutrientes (T3) e MS com a metade da concentração original de macro-micronutrientes suplementado com 1,25 g L-1 de CA (T4). Verificou-se aos 30 dias em C. forbesii uma porcentagem de germinação de 45% em T1 e 90% em T2. A adição de CA ao meio de cultura trouxe aumento na altura de plântulas de C. forbesii de acordo com análises realizadas aos 180 dias de cultivo. Em relação ao crescimento de C. harrisoniana, aos 240 dias observou-se que todos os parâmetros médios avaliados (altura da parte aérea, massa de matéria fresca total, número de raízes e folhas, comprimento da maior raiz e diâmetro do pseudocaule) foram significativamente maiores em T2. Dessa forma, sugere-se o uso do meio MS acrescido de 2,5 g L-1 de CA (T2), uma vez que é significativamente favorável tanto para a germinação de sementes quanto para o crescimento de ambas as espécies.

Efeito do melado de cana-de-açúcar no desenvolvimento in vitro de bananeira (Musa spp.) cv. Maçã

Apesar de oferecer uma série de vantagens, quanto à qualidade do produto final, a técnica de cultivo in vitro de plantas ainda é considerada dispendiosa, por causa, dentre outros fatores, da utilização de reagentes com alto grau de pureza no preparo de meios nutritivos. Entre as alternativas que podem ser adotadas para a redução dos custos relacionados com a produção de mudas, apresenta potencial a substituição de produtos PA por aqueles de menor custo. Baseado nestas informações, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do melado de cana-de-açúcar sobre o desenvolvimento in vitro de bananeira, cv. Maçã. Para tal propósito, plantas de bananeira foram inoculadas em meios nutritivos, formulados à base de melado de cana-de-açúcar, com quatro concentrações distintas (brix de 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0), e os dados obtidos foram comparados com aqueles das plantas cultivadas em meio MS (controle), perfazendo um total de cinco tratamentos. Apesar de terem-se desenvolvido em todos os tratamentos testados, observou-se que, para as variáveis número médio de folhas e biomassa da matéria fresca, as plantas cultivadas no meio MS (controle) apresentaram valores superiores. Entretanto, para o número médio de raízes, não houve diferença estatística entre os tratamentos utilizados. O melado de cana-de-açúcar não favorece o desenvolvimento de plântulas de bananeira, mas pode ser utilizado para o enraizamento dessas plantas in vitro.