Synthesis of molecular biomimetics

Biomimetics has paved the way toward new materials and technologies inspired in Nature. Biomolecules and their supramolecular organization have today a leading role in biomimetics, benefiting from the recent advances in nanotechnology. The production of biomimetic materials may be however a difficult task, because Nature does it very well. The use of several building blocks assembled in bottom-up arrangement is without doubt at the core of this process. Such building blocks include different molecules or molecular arrangements, of synthetic or natural origin, such as amino acids, lipids, carbohydrates, nucleic acids, carbon allotropes, dendrimers, or organosilanes, among others. The most common approaches to produce synthetic biomimetic materials are reported herein, with special emphasis to building blocks and their supramolecular arrangement.

Breeding of Biomphalaria tenagophila in mass scale

An efficient method for breeding Biomphalaria tenagophila (Taim lineage/RS) was developed over a 5-year-period (2005-2010). Special facilities were provided which consisted of four cement tanks (9.4 x 0.6 x 0.22 m), with their bottom covered with a layer of sterilized red earth and calcium carbonate. Standard measures were adopted, as follows: each tank should contain an average of 3000 specimens, and would be provided with a daily ration of 35,000 mg complemented with lettuce. A green-house effect heating system was developed which constituted of movable dark canvas covers, which allowed the temperature to be controlled between 20 - 24 ºC. This system was essential, especially during the coldest months of the year. Approximately 27,000 specimens with a diameter of 12 mm or more were produced during a 14-month-period. The mortality rates of the newly-hatched and adult snails were 77% and 37%, respectively. The follow-up of the development system related to 310 specimens of B. tenagophila demonstrated that 70-day-old snails reached an average of 17.0 ± 0.9 mm diameter. The mortality rates and the development performance of B. tenagophila snails can be considered as highly satisfactory, when compared with other results in literature related to works carried out with different species of the genus Biomphalaria, under controlled laboratory conditions.

Freqüência das infecções pelo HIV-1, rubéola, sífilis, toxoplasmose, citomegalovírus, herpes simples, hepatite B, hepatite C, doença de Chagas e HTLV I/II em gestantes, do Estado de Mato Grosso do Sul

Objetivou-se avaliar a freqüência das infecções por sífilis, rubéola, hepatite B, hepatite C, toxoplasmose, doença de Chagas, HTLV I/II, herpes simples, HIV-1 e citomegalovírus em gestantes e relacionar a faixa etária das pacientes com a freqüência das infecções. Estudo transversal de 32.512 gestantes submetidas à triagem pré-natal no período de novembro de 2002 a outubro de 2003. As freqüências encontradas foram de 0,2% para infecção pelo vírus HIV-1, 0,03% para rubéola, 0,8% para sífilis, 0,4% para toxoplasmose, 0,05% para infecção aguda pelo citomegalovírus, 0,02% pelo vírus herpes simples, 0,3% para hepatite B (HBsAg), 0,1% para hepatite C, 0,1% para HTLV I/II e 0,1% para doença de Chagas. Houve associação significativa entre faixa etária e infecções por rubéola, citomegalovírus, doença de Chagas e herpes vírus. As freqüências de rubéola, sífilis, toxoplasmose, doença de Chagas e citomegalovírus nas gestantes encontram-se abaixo dos valores descritos na literatura.

Uso do score APRI na avaliação de doença hepática, após início de terapia antirretroviral, em pacientes portadores do HIV co-infectados com HCV versus monoinfectados por HIV

INTRODUÇÃO: O impacto da terapia antirretroviral altamente ativa na progressão da fibrose hepática em pacientes co-infectados com HIV e hepatite C não está totalmente esclarecido. Marcadores não-invasivos de fibrose hepática podem ser considerados promissores no estadiamento e na monitorização da sua evolução. MÉTODOS: Um total de 24 pacientes, divididos em dois grupos: 12 monoinfectados por HIV e 12 co-infectados com HIV e HCV foram acompanhados de julho de 2008 a agosto de 2009, desde o início de HAART, a cada três meses, com avaliação de dados clínicos, epidemiológicos e laboratoriais, assim como o cálculo do índice da relação aspartato aminotransferase sobre plaquetas. O objetivo deste estudo foi comparar a progressão de APRI, marcador não-invasivo de fibrose hepática, entre populações portadoras do vírus do HIV e co-infectados com HIV e HCV. RESULTADOS: Os grupos estudados não mostraram diferenças quando avaliados idade, sexo, medida de CD4 e carga viral para HIV em todas visitas, tipo de HAART e APRI antes do início de HAART. O grupo de pacientes co-infectados com HIV e HCV apresentava APRI significativamente maior que o grupo de monoinfectados por HIV no terceiro (0,57 + 0,31 x 0,27 + 0,05, p = 0,02) e sexto mês (0,93 + 0,79 x 0,28 + 0,11, p = 0,04). CONCLUSÕES: Neste estudo, HAART foi associado com aumento de APRI no terceiro e sexto mês de seguimento nos pacientes co-infectados, sugerindo que nestes pode estar ocorrendo hepatotoxicidade cumulativa e síndrome inflamatória da reconstituição imune após início dos antirretrovirais.

Estresse ortostático ativo e arritmia sinusal respiratória em chagásicos com função sistólica global do ventrículo esquerdo preservada

OBJETIVO: Avaliar a utilização do teste de estresse ostostático ativo na detecção de disfunção vagal em chagásicos com função sistólica global preservada, comparando-o ao teste da arritmia sinusal respiratória. MÉTODO: Foram selecionados 61 chagásicos (Ch) e 38 não-chagásicos (NCh) sem evidências significativas de cardiopatia ou doenças sistêmicas, submetidos ao ecodopplercardiograma e às provas autonômicas. O teste da arritmia sinusal respiratória foi realizado através do registro eletrocardiográfico enquanto o paciente respirava profundamente, a 6 irpm, calculando-se a razão E:I (média das razões entre os maiores intervalos RR expiratórios e os menores RR inspiratórios a cada ciclo). O eletrocardiograma foi registrado enquanto o paciente se levantava e nos 30s seguintes (teste do estresse ortostático ativo), calculando-se a razão RR máx./RR min (maior e menor intervalo RR logo após a mudança postural). Os índices foram ajustados para covariáveis significativas. RESULTADOS: A razão RR max:min (NCh: 1,52 [1,44-1,74] x Ch: 1,43 [1,33-1,51], p < 0,001) e a razão E:I (NCh: 1,38±0,02 x Ch: 1,25±0,02, p<0,001) foram menores entre os chagásicos. Houve elevada correlação entre a razão RR max:min e a razão E:I ajustadas (r = 0,628, p < 0,001), mas ambas não se correlacionaram significativamente com a fração de ejeção do ventrículo esquerdo. CONCLUSÃO: Chagásicos com função sistólica global do ventrículo esquerdo preservada apresentam redução significativa de índices vagais obtidos por provas curtas, quando comparados a controles normais. O teste de estresse ortostático ativo apresentou boa correlação com a manobra de arritmia sinusal respiratória, constituindo-se opção válida na avaliação ambulatorial do controle vagal.

Análise comparativa da hiperplasia intimal após o implante de stents com e sem sirolimus em artérias coronárias de pequeno calibre

OBJETIVO: Avaliar a redução do volume de hiperplasia intimal após angioplastia com stents com sirolimus (Cypher®) comparados com os stents não-recobertos de estrutura metálica fina (Pixel®) em pacientes com vasos pequenos. MÉTODOS: Oitenta pacientes com doença arterial coronariana foram prospectivamente incluídos em duas séries consecutivas de tratamento, sendo a primeira empregando stents com sirolimus (50) e a segunda stents não-recobertos de estrutura metálica fina (30). RESULTADOS: Os resultados foram: menor porcentual de obstrução da prótese através do ultra-som intracoronário [5,0% (EP = 0,77) x 39,0% (EP = 4,72), p < 0,001], menor perda tardia intra-stent [0,25 mm (EP = 0,03) x 1,11 mm (EP = 0,13), p < 0,001] e no segmento do vaso [0,30 mm (EP = 0,04) x 0,83 mm (EP = 0,11), p < 0,001], e também menor reestenose intra-stent (0% x 33,3%, p < 0,001) e no segmento do vaso (4% x 36,7%, p < 0,001) com os stents com sirolimus. A sobrevivência livre de eventos foi de 96% com os stents com sirolimus x 86,7% com os stents não-recobertos (p = 0,190). CONCLUSÃO: Os pacientes com vasos de pequeno calibre após o implante de stents com sirolimus evoluem com menor hiperplasia intimal (menor porcentual de obstrução intra-stent e menor perda tardia) do que quando são utilizados stents não-recobertos de estrutura metálica fina. Isto resultou em redução significativa da reestenose angiográfica aos oito meses de evolução.

Avaliação de fatores prognósticos da insuficiência cardíaca em pacientes encaminhados para avaliação de transplante cardíaco

OBJETIVOS: Avaliar a sobrevida dos pacientes com insuficiência cardíaca encaminhados para transplante cardíaco, e identificar os fatores de pior prognóstico a fim de estabelecer um escore para reconhecer os pacientes de maior risco de óbito. MÉTODOS: Foram avaliados 330 pacientes de ambos os sexos, com idade entre 12 e 74 anos, encaminhados para transplante cardíaco no período de janeiro de 1986 a novembro de 2001. Foi feita análise de variáveis clínicas e laboratoriais, e de dados de eletrocardiografia, Holter, ecocardiografia e ventriculografia radioisotópica. RESULTADOS: O período mediano de acompanhamento foi de cinco anos e a sobrevida dos pacientes no primeiro ano foi de 84,5%, no segundo ano foi de 74,3%, no terceiro ano foi de 68,9%, no quarto ano foi de 64,8% e, no quinto ano, foi de 60,5%. As variáveis prognósticas selecionadas na análise univariada, estatisticamente significantes, foram: idade, etiologia chagásica, classes funcionais III e IV, ortopnéia, pressão arterial sistólica, pressão arterial média, pressão de pulso, uréia plasmática, sódio plasmático, glicemia, albumina, bilirrubina, hemoglobina e freqüência cardíaca média. As variáveis prognósticas na análise multivariada estatisticamente significantes foram: fração de ejeção, uréia e hemoglobina. O escore de risco foi calculado de acordo com a fórmula: RR = exp[(-0,0942401 x fração de ejeção) + (0,0105207 x uréia) + (-0,2974991 x hemoglobina) + (-0,0132898 x idade) + (-0,0099115 x glicemia)], discriminando a população com maior probabilidade de óbito. CONCLUSÃO: Apesar da sobrevida satisfatória, trata-se de amostra de pacientes com insuficiência cardíaca grave, sugerindo que esses pacientes podem ser mantidos em tratamento clínico otimizado até que apresentem deterioração clínica persistente. A fração de ejeção, os diâmetros ventriculares e a classe funcional não devem ser usados de forma isolada para indicação de transplante cardíaco. O escore de risco pode ser útil para discriminar a população com pior prognóstico.

A lei de Mitscherlich aplicada a experimentos de adubação com vinhaça

The author studies, with the aid of Mitscherlich's law, two experiments of sugar cane fertilization with vinasse. The first one, carried out in Piracicaba, State of S. Paulo, by ARRUDA, gave the following yields. No vinasse 47.0 tons/ha. 76.0 tons/ha. 250 c.m./ha. of vinasse 75.0 do. 112.0 do. 500 do. 90.0 do. 112.0 do. 1000 do. 98.0 do. 107.0 do. Data without NPK were appropriate for the fitting of the law, the equation of which was found to be: y = 100.8 [1 - 10 -0.00132 (x + 206) ], where y is measured in metric tons/hectare, and x in cubic meters/hectare. The optimum amount of vinasse to be used is given by the formula x* = 117.2 + 1 log w u , ______ ____ 0.00132 250 t being u the response to the standard dressing of 250 cubic meters/hectare of vinasse, w the price per ton of sugar cane, and t the price per cubic meter for the transportation of vinasse. In Pernambuco, a 3(4) NPK vinasse experiment gave the following mean yields: No vinasse 41.0 tons/hectare 250 cm./ha. of vinasse 108.3 do. 500 do. 134.3 do. The equation obtained was now y = 150.7 [1 - 10 -000165 (x + 84)], being the most profitable level of vinasse x* = 115.2 + 1 log w u , _______ ____ 0.00165 250 t One should notice the close agreement of the coefficients c (0.00132 in S. Paulo and 0.00165 in Pernambuco). Given the prices of Cr$ 20.00 per cubic meter for the transportation of vinasse (in trucks) and Cr$ 250.00 per ton of sugar cane (uncut, in the fields) the most profitable dressings are: 236 c.m./ha. of vinasse in S. Paulo, and 434 c.m./ha. in Pernambuco.

O problema técnico-econômico da adubação

The authors discuss from the economic point of view the use of a few functions intended to represent the yield y corresponding to a level xof the nutrient. They point out that under conditions of scarce capital what is actually most important is not to obtain the highest profit per hectare but the highest return per cruzeiro spent, so that we should maximize the function z = _R - C_ = _R_ - 1 , C C where R is the gross income and C the cost of production (fixed plus variable, both per hectare). Being C = M + rx, with r the unit price of the nutrient and Af the fixed cost of the crop, wo are led to the equation (M + rx)R' - rR = 0. With R = k + sx + tx², this gives a solution Xo = - Mt - √ M²t² - r t(Ms - Kr)- _____________________ rt on the other hand, with R = PyA [1 - 10-c(x + b)], x0 will be the root of equation (M + rx)cL 10 + r 10c(x + b) = 0 (12). Another solution, pointed out by PESEK and HEADY, is to maximize the function z = sx + tx² _________ m + rx where the numerator is the additional income due to the nutrient, and m is the fixed cost of fertilization. This leads to a solution x+ = - mt - √m²t² - mrst (13) _________________ rt However, we must have x+< _r_-_s_ I if we want to satisfy t _dy_ > r. dx This condition is satisfied only if we have m < _(s__-__r)² (14), - 4 t a restriction apparently not perceived by PESEK and HEADY. A similar reasoning using Mitscherlich's law leads to equation (mcL 10 + r) + cr(L 10)x - r 10cx = 0 (15), with a similar restriction. As an example, data of VIEGAS referring to fertilization of corn (maize) gave the equation y - 1534 + 22.99 x - 0. 1069 x², with x in kg/ha of the cereal. With the prices of Cr$ 5.00 per kilo of maize, Cr$ 26.00 per kilo of P2O3,. and M = Cr$ 5,000.00, we obtain x0 = 61 kg/ha of P(2)0(5). A similar reasoning using Mitscherlich's law leads to x0 = 53 kg/ha. Now, if we take in account only the fixed cost of fertilization m = Cr$ 600.00 per hectare, we obtain from (13) x+ = 51 kg/ha of P2O5, while (14) gives x+ - 41 kg/ha. Note that if m = Cr$ 5,000.00, we obtain by formula (13) x+ = 88 kg/ha of P2O5, a solution which is not valid, since condition (14) is not satisfied.

Influência de cafés de gôsto rio em ligas com cafés de bebida mole

Os autores estudam a influência do café Rio em ligas com cafés brasileiros de bebida Mole. Foram ensaiadas porcentagens crescentes de Café Rio: 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0; 35,0; 40,0; 50,0. Realizaram-se dois experimentos em blocos incompletos equilibrados, com t = 21 tratamentos (os mencionados acima), k = 3 parcelas por bloco, r = 10 repetições, b = 70 blocos, L = 1. Cada parcela era formada de 3 xícaras, de tipo padrão, sobre as quais cada degustador dava uma só opinião. Cada parcela era provada por 3 degustadores. Os dados coletados são, pois, 630 para cada ensaio (210 parcelas, 3 degustadores). Atribuia-se a cada parcela, para fins de análise estatística, a média das opiniões dos 3 degustadores. Os dois ensaios deram resultados bem concordantes, que levaram às seguintes conclusões: a) Faz-se necessária a transformação dos dados, pois as variâncias relativas aos diversos tratamentos são muito discrepantes. b) A transformação T = √ Y dá resultados satisfatórios. c) O café Rio prejudica sensivelmente a bebida do café Mole, para teores a partir de 2,0%. d) Para teores de 4,5% em diante a liga tem bebida Riada ou Rio. e) A regressão obtida não é estritamente linear, mas a linha reta da uma aproximação razoável. f) Consideradas as porcentagens de 0,0 a 10,0%,a equação de regressão para os dados transformados pela transformação T = √ Y é: T = 1,7045 - 0,127 X, onde X é a porcentagem de café Rio e T dá a bebida, na escala numérica adotada, transformada pela raíz quadrada. g) A equação de regressão para os tratamentos de 0,0 a 10,0% de cafe Rio é Y = 3,0997 - 0,3281 X, isto é, há uma queda de 0,3281 na escala numérica da bebida, para cada unidade de porcentagem de café Rio.

Nutrição mineral de hortaliças. XL. concentração e acúmulo de micronutrientes em alface (Lactuca sativa L.) Cv. Brasil 48 e Clause's Aurélia

Com os objetivos de: - Determinar a concentração e acumulação de B, Cu, Fe, Mn e Zn nos cultivares Brasil 48 e Clause's Aurélia em função da idade. Foi conduzido um ensaio de campo em Piracicaba, São Paulo sobre o solo Terra Roxa Estruturada, série "Luiz de Queiroz" que vem sendo cultivado com hortaliças há mais de 50 anos. Mudas com 20 dias foram transplantadas para um espaçamento de 0,30 x 0,25 m. A adubação constou em aplicação de 200 g por metro quadrado da fórmula 4-14-10. Aos 20 e 40 dias após o transplante foi aplicado 5 g de sulfato de amônio por planta. A cultura foi irrigada sempre que necessário. As amostragens foram feitas por ocasião do transplante e depois a intervalos de dez dias aproximadamente. As plantas foram cortadas rente ao solo, lavadas, secas e analisadas para B, Cu, Fe, Mn e Zn de acordo com as instruções contidas em SARRUGE & HAAG (1974). Houve diferenças na concentração de nutrientes, mostrando-se o cultivar Brasil 48 mais exigente. Os cultivares Brasil 48 e Clause's Aurélia acumularam ao final do ciclo respectivamente, 896 g e 958 µg de B, 196µg e 168 µg de Cu, 6800 µg de Fe, 3534 µg e 1025 µg de Mn, 4462 µg e 2425 µg de Zn.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Cholinergic neurons of fetal rat telencephalon in aggregating cell culture respond to NGF as well as to protein kinase C-activating tumor promoters.

Serum-free aggregating cell cultures of fetal rat telencephalon treated with the potent tumor promoter phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) showed a dose-dependent, persistent stimulation of the enzymes choline acetyltransferase (ChAT), glutamic acid decarboxylase and glutamine synthetase. After elimination of the proliferating cells by treatment of the cultures with Ara-C (0.4 microM) only the cholinergic marker enzyme, ChAT, could be stimulated by tumor promoters. The non-promoting phorbol ester, 4 alpha-phorbol 12,13-didecanoate proved to be inactive in these cultures, whereas the potent non-phorbol tumor promoter, mezerein, produced an even greater stimulatory effect than PMA. Since PMA and mezerein are potent and specific activators of protein kinase C, the present results suggest a role for this second messenger in the development of cholinergic telencephalon neurons. Stimulation of ChAT required prolonged exposure (48 h) of the cultures to PMA and the responsiveness of the cholinergic neurons to the tumor promoters decreased with progressive cellular maturation. The cholinergic telencephalon neurons showed the same pattern of responsiveness for tumor promoters as for nerve growth factor (NGF). However, the combined treatment with NGF and either PMA or mezerein produced an additive stimulatory effect, suggesting somewhat different mechanisms of action.

Detection of coronary stenoses with contrast enhanced, three-dimensional free breathing coronary MR angiography using the gadolinium-based intravascular contrast agent gadocoletic acid (B-22956).

PURPOSE: To determine the diagnostic value of the intravascular contrast agent gadocoletic acid (B-22956) in three-dimensional, free breathing coronary magnetic resonance angiography (MRA) for stenosis detection in patients with suspected or known coronary artery disease. METHODS: Eighteen patients underwent three-dimensional, free breathing coronary MRA of the left and right coronary system before and after intravenous application of a single dose of gadocoletic acid (B-22956) using three different dose regimens (group A 0.050 mmol/kg; group B 0.075 mmol/kg; group C 0.100 mmol/kg). Precontrast scanning followed a coronary MRA standard non-contrast T2 preparation/turbo-gradient echo sequence (T2Prep); for postcontrast scanning an inversion-recovery gradient echo sequence was used (real-time navigator correction for both scans). In pre- and postcontrast scans quantitative analysis of coronary MRA data was performed to determine the number of visible side branches, vessel length and vessel sharpness of each of the three coronary arteries (LAD, LCX, RCA). The number of assessable coronary artery segments was determined to calculate sensitivity and specificity for detection of stenosis > or = 50% on a segment-to-segment basis (16-segment-model) in pre- and postcontrast scans with x-ray coronary angiography as the standard of reference. RESULTS: Dose group B (0.075 mmol/kg) was preferable with regard to improvement of MR angiographic parameters: in postcontrast scans all MR angiographic parameters increased significantly except for the number of visible side branches of the left circumflex artery. In addition, assessability of coronary artery segments significantly improved postcontrast in this dose group (67 versus 88%, p < 0.01). Diagnostic performance (sensitivity, specificity, accuracy) was 83, 77 and 78% for precontrast and 86, 95 and 94% for postcontrast scans. CONCLUSIONS: The use of gadocoletic acid (B-22956) results in an improvement of MR angiographic parameters, asssessability of coronary segments and detection of coronary stenoses > or = 50%.

Larval dispersal and predation in experimental populations of Chrysomya albiceps and Cochliomyia macellaria (Diptera: Calliphoridae)

In this study we investigated the larval dispersal associated with larval predation in experimental populations of Chrysomya albiceps and Cochliomyia macellaria. Frequency distribution of sampling units (G test) in the substrate was used to evaluate variation in larval dispersal. An experimental acrylic channel (1 x 0.1 x 0.2 m) covered with wood shavings was used to observe larval dispersal prior to pupation. The acrylic channel was graduated at 0.05 m intervals, each representing a sampling unit; hence, 20 sampling units were set up. A Petri dish containing third instar larvae of single and double species was deposited at one edge of the acrylic channel allowing larvae to disperse. The number of buried pupae (0, 1, 2, …n) present in each sampling unit was recorded. For double species, the number of recovered larvae of C. albiceps was similar to the number initially released on the dish Petri. On the other hand, the number of recovered larvae of C. macellaria was significantly smaller than the initially released number. The results show that C. albiceps attacks C. macellaria larvae during the larval dispersal process. The larval distribution of C. albiceps did not differ significantly from C. macellaria in double species, but it differed significantly in single species. The larval aggregation level of C. macellaria decreased when C. albiceps was present and the larval aggregation level of C. albiceps increased when C. macellaria was present. The implications of such findings for the population dynamics of these species are discussed.