Synthesis, molecular structure and physicochemical properties of bis(3 `-azido-3 `-deoxythymidin-5 `-yl) carbonate

3`-Azido-3`-deoxythymidine (zidovudine, AZT), a synthetic analog of natural nucleoside thymidine, has been used extensively in AIDS treatments. We report here the synthesis. X-ray crystal and molecular structure, NMR, IR and Raman spectra and the thermal behavior of a novel carbonate of AZT [(AZT-O)(2)C=O], prepared by the reaction of zidovudine with carbonyldiimidazole. The carbonate compound, C(21)H(24)N(10)O(9), crystallizes in the tetragonal space group P4(1)2(1)2 with a = b = 15.284(1), c = 21.695(1) angstrom, and Z = 8 molecules per unit cell. It consists of two AZT moieties of closely related conformations which are bridged by a carbonyl group to adopt a folded Z-like shape. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estudo ontogenético dos efeitos do ácido alfa-cetoisocapróico na fosforilação in vitro de filamentos intermediários de córtex cerebral de ratos

A disfunção neurológica é um sintoma comum em pacientes com Doença do Xarope do Bordo. Entretanto, os mecanismos que levam à neuropatologia dessa doença são pouco conhecidos. Neste trabalho, nós investigamos os efeitos do ácido α-cetoisocapróico (CIC) na incorporação in vitro de proteínas do tipo filamento intermediário de córtex cerebral de ratos durante o desenvolvimento. Fatias de tecido de ratos de 09, 12, 15, 17, 21 e 60 dias foram incubadas com 32P-ortofosfato na presença ou na ausência de CIC. A fração citoesquelética foi isolada e a radioatividade incorporada nas proteínas de filamento intermediário foi medida. Nós observamos que o CIC diminui a incorporação in vitro de 32P nas proteínas estudadas até 12 dias, entretanto, a fosforilação aumentou nas fatias de tecido de ratos de 17, 21 e 60 dias e nenhuma alteração ocorreu nas fatias cerebrais dos animais de 15 dias. Nós também testamos a influência do sistema glutamatérgico na incorporação in vitro de 32P nas proteínas estudadas, incubando fatias de córtex cerebral na presença de glutamato, agonistas e antagonistas glutamatérgicos. O glutamato apresentou um efeito similar ao observado para o CIC na fosforilação das proteínas de filamento intermediário durante o desenvolvimento, mas não afetou a incorporação in vitro de 32P nas proteínas estudadas nos ratos de 60 dias, sugerindo que nos animais adultos o CIC aumenta a incorporação in vitro nas proteínas estudadas por outros mecanismos. Além disso, nós observamos que os agonistas glutamatérgicos ionotrópicos NMDA, AMPA e cainato mimetizam o efeito inibitório do CIC, enquanto os agonistas metabotrópicos 1S, 3R ACPD e L-AP4 não induziram alterações na incorporação in vitro de 32P nas proteínas de filamento intermediário estudadas nos animais de 09 dias. Nos ratos de 21 dias, somente os agonistas ionotrópicos NMDA e AMPA mimetizaram o efeito estimulatório do CIC. Também observamos que quando fatias de córtex cerebral de ratos de 09 e 21 dias foram incubadas com 1mM CIC seguidas de incubação com o DL-AP5, um antagonista específico para receptores NMDA, ou com CNQX, antagonista de receptores ionotrópicos AMPA e cainato, o efeito inibitório ou estimulatório do ácido na fosforilação in vitro de ratos de 09 e 21 dias foi revertido. Estes resultados demonstram que o CIC, nas mesmas concentrações encontradas no sangue de crianças afetadas por DXB, altera o sistema de fosforilação associado com as proteínas do citoesqueleto, via sistema glutamatérgico, de maneira regulada pelo desenvolvimento. Portanto, é provável que a alteração de fosforilação das proteínas de citoesqueleto cerebral seja importante para o entendimento da patofisiologia da disfunção neuronal e das alterações estruturais observadas do SNC dos pacientes com DXB.

Parâmetros bioquímicos de alterações do citoesqueleto no modelo experimental da doença do Xarope do Bordo

A Doença do Xarope do Bordo (DXB) é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência na atividade do complexo desidrogenase dos cetoácidos de cadeia ramificada, levando ao acúmulo de concentrações milimolares dos seguintes α-cetoácidos de cadeia ramificada (CACR): ácidos α-cetoisocapróico (CIC), α-ceto-β-metilvalérico (CMV), α-cetoisovalérico (CIV) e dos seus aminoácidos precursores, leucina, isoleucina e valina em tecidos de pacientes afetados. Essa doença é caracterizada por severos sintomas neurológicos que incluem edema e atrofia cerebral, entretanto, os mecanismos envolvidos na neuropatologia da DXB ainda não são bem estabelecidos. Neste trabalho utilizamos um modelo experimental de DXB com o objetivo de verificar os efeitos dos CACR que se acumulam nessa desordem neurodegenerativa sobre o citoesqueleto de células neurais de ratos. Nesse modelo fatias de córtex cerebral de ratos de diferentes idades, ou culturas de células neurais foram incubados com concentrações variando de 0,1 a 10 mM de cada metabólito. Inicialmente demonstramos que o CIC, CMV e CIV inibiram a captação de glutamato em fatias de córtex cerebral de ratos durante o desenvolvimento. O CIC inibiu a captação de glutamato em ratos de 9, 21 e 60 dias de idade, enquanto o CMV e o CIV inibiram a captação de glutamato em animais de 21 e 60 dias. Observamos que o CIC alterou a fosforilação de proteínas do citoesqueleto de um modo dependente do desenvolvimento através de receptores glutamatérgicos ionotrópicos em fatias de córtex cerebral de ratos. O metabólito causou diminuição da fosforilação dos filamentos intermediários (FI) em ratos de 9 dias de idade e aumento dessa fosforilação em animais de 21 dias de vida. Também demonstramos que em animais de 9 dias de idade o efeito do CIC foi mediado pelas proteínas fosfatases PP2A e principalmente pela PP2B, uma proteína fosfatase dependente de cálcio, enquanto que em animais de 21 dias de idade o efeito deste metabólito foi mediado pela proteína quinase dependente de AMP cíclico (PKA) e pela proteína quinase dependente de cálcio e calmodulina (PKCaMII). Além disso, verificamos que o CIC promoveu um aumento nos níveis intracelulares dos segundos mensageiros AMPc e Ca2+. O aumento do Ca2+ intracelular provocado pelo CIC foi demonstrado pelo uso de bloqueadores específicos de canais de cálcio dependentes de voltagem tipo L, por exemplo, nifedipina, canais de cálcio dependentes de ligantes, por exemplo, NMDA e de quelantes de cálcio intracelular, por exemplo, BAPTA-AM. Por outro lado, o CMV aumentou a fosforilação de FI somente em ratos de 12 dias de idade, sendo esse efeito mediado por receptores GABAérgicos do tipo A e B, desencadeando a ativação das proteínas quinases PKA e PKCaMII. É importante salientar que o CIV não alterou a atividade do sistema fosforilante em nenhuma das idades estudadas. Além dos efeitos causados pelos CACR que se acumulam na DXB sobre a atividade do sistema fosforilante associado aos FI em fatias de córtex cerebral de ratos, demonstramos que esses metabólitos foram capazes de alterar a fosforilação da proteína glial fibrilar ácida (GFAP) na linhagem de glioma C6. Essa alteração de fosforilação causou uma reorganização do citoesqueleto de GFAP e um aumento no imunoconteúdo da GFAP na fração citoesquelética. Também verificamos que o CIC, o CMV e o CIV, em concentrações encontradas em pacientes portadores de DXB, levaram a uma reorganização dos filamentos de GFAP e do citoesqueleto de actina de astrócitos em cultura, causando uma importante alteração na morfologia destas células. As alterações do citoesqueleto levaram a morte celular progressiva quando os astrócitos foram expostos por várias horas aos metabólitos. Demonstramos também que os efeitos dos CACR sobre a morfologia dos astrócitos foram desencadeados por mecanismos de membrana que diminuíram a atividade da Rho GTPase. Esse mecanismo foi evidenciado utilizando-se ácido lisofosfatídico (LPA), um ativador específico da RhoA, o qual preveniu os efeitos causados pelos CACR em culturas de astrócitos. É importante salientar que as alterações morfológicas e a morte celular induzida pelos CACR em culturas de astrócitos foram totalmente evitadas com a suplementação de creatina às culturas. Também verificamos que a atividade da creatina quinase foi inibida pelos metabólitos, indicando que a homeostase energética provavelmente estaria envolvida nos efeitos causados pelos CACR. XI Sabe-se que as alterações do citoesqueleto estão relacionadas com inúmeras doenças neurodegenerativas. Portanto, é provável que as alterações causadas pelos CACR nos mecanismos de membrana que regulam níveis de segundos mensageiros intracelulares e cascatas de sinalização celular, na perda do equilíbrio fisiológico do sistema fosforilante associado ao citoesqueleto e conseqüentemente na sua reorganização, possam ter importantes conseqüências para a função neural. Com base nos presentes resultados demonstramos que os CACR que se acumulam na DXB levam à desorganização do citoesqueleto em um modelo experimental podendo ser uma contribuição importante para o estudo da patogênese do sistema nervoso central característica dos pacientes portadores de DXB.

Avaliação do estresse oxidativo induzido por superfícies de titânio

Commercially pure Titanium (cp Ti) is a material largely used in orthopedic and dental implants due to its biocompatibility properties. Changes in the surface of cp Ti can determine the functional response of the cells such as facilitating implant fixation and stabilization, and increased roughness of the surface has been shown to improve adhesion and cellular proliferation. Various surface modification methods have been developed to increase roughness, such as mechanical, chemical, electrochemical and plasma treatment. An argon plasma treatment generates a surface that has good mechanical proprieties without chemical composition modification. Besides the topography, biological responses to the implant contribute significantly to its success. Oxidative stress induced by the biomaterials is considered one of the major causes of implant failure. For this reason the oxidative potential of titanium surfaces subjected to plasma treatment was evaluated on this work. CHO-k1 cells were cultivated on smooth or roughed Ti disks, and after three days, the redox balance was investigated measuring reactive oxygen species (ROS) generation, total antioxidant capacity and biomarkers of ROS attack. The results showed cells grown on titanium surfaces are subjected to intracellular oxidative stress due to hydrogen peroxide generation. Titanium discs subjected to the plasma treatment induced less oxidative stress than the untreated ones, which resulted in improved cellular ability. Our data suggest that plasma treated titanium may be a more biocompatible biomaterial.

Adesão, proliferação e genotoxicidade celular de celulose bacteriana modificada por plasma

Bacterial cellulose (BC) has a wide range of potential applications, namely as temporary substitute skin in the treatment of skin wounds, such as burns, ulcers and grafts. Surface properties determine the functional response of cells, an important factor for the successful development of biomaterials. This work evaluates the influence of bacterial cellulose surface treatment by plasma (BCP) on the cellular behavior and its genotoxicity potential. The modified surface was produced by plasma discharge in N2 and O2 atmosphere, and the roughness produced by ion bombardment characterized by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). Cell adhesion, viability and proliferation on BCP were analysed using crystal violet staining and the 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl-tetrazolium (MTT) method. Genotoxicity was evaluated using the comet and cytokinesis block micronucleus assay. The results show that the plasma treatment changed surface roughness, producing an ideal cell attachment, evidenced by more elongated cell morphology and improved proliferation. The excellent biocompatibility of BCP was confirmed by genotoxicity tests, which showed no significant DNA damage. The BCP has therefore great potential as a new artificial implant

Avaliação in vitro da eficácia de produtos homeopáticos contendo momordica charantia através de bioensaios

Homeopathic medicines have been used for over two hundred years without the examination of their effects on in vivo and in vitro assays, due to the peculiarity of homeopathic preparations, the high dilution, which creates a challenge for the use of usual analytical techniques of quality control of medicine.Although there is scarcity of literature and variety of experiments, recently there have been some studies with few in vitro assays which have shown positive responses when evaluating the mechanism of action of homeopathic medicines which are able to act on a specific system.The present study aims to evaluate the efficacy of homeopathic products containing Momordica charantia through bioassays.Homeopathic products were tested by the MTT to assess cytotoxicity in RAW 264.7 (macrophage-like cells) and in tumor cells HeLa (human cervical adenocarcinoma cells), CHO K1 (Chinese hamster ovary cells), PANC-1 (human pancreas cancer cells) and PC-3 (human prostate cancer cells), dosage of inflammatory mediators NO, TNF-α and IL-6 released by RAW 264.7 cells, analysis of the death process and cell cycle changes of PC-3 by flow cytometry. The data demonstrate that homeopathic products of Momordica charantia did not show cytotoxicity to RAW 264.7, increased the production of inflammatory mediators by RAW 264.7 synergistically with LPS, showed cytotoxicity to PC-3 with change in its cell cycle inhibiting its proliferation, being the 30CH the most potent sample. Correlation studies were conducted in order to evaluate the possible in vitro applicable models to the quality control of homeopathic products with Momordica charantia. The data showed that the best applicable models in assessing the quality are the MTT to assess cytotoxicity in RAW 264.7 and PC-3 in 24 hours for Momordica charantia fruit products and dosage of NO production by RAW 264.7 with and without LPS

Nitrogênio, fósforo e potássio na nutrição e na produção de mudas de laranjeira 'Valência', enxertada sobre citrumeleiro 'Swingle'

O experimento foi conduzido em estufa telada na FCAV/Unesp Câmpus Jaboticabal-SP, durante o período de novembro de 2005 a janeiro de 2007. O estudo teve por objetivo avaliar componentes do desenvolvimento e do estado nutricional de mudas de laranjeira 'Valência', enxertada sobre citrumeleiro 'Swingle', cultivado em substrato, em função de doses de nitrogênio, fósforo e potássio. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3³ + 1, sendo 3 fatores (nitrogênio, fósforo e potássio), 3 doses e uma testemunha (sem adubação), com 3 repetições. A unidade experimental foi constituída de uma muda de laranjeira por sacolas de 5 dm-3, contendo 2,5 kg de substrato casca de Pinus e vermiculita. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação das seguintes doses de nutrientes em mg por dm³ de substrato: N1/2:459, N1:918 e N2:1836; P1/2:92, P1:184 e P2: 368; K1/2:438, K1:876 e K2:1752. Aos 424 dias após a semeadura, as plantas foram divididas em raízes e parte aérea para a determinação da massa da matéria seca, altura, área foliar, diâmetro do caule e conteúdo de nutrientes. As adubações com N, P e K proporcionaram maior crescimento e maior acúmulo de N, P e K na parte aérea e nas raízes das mudas de laranjeira, em substrato de casca de Pinus e vermiculita, em relação à testemunha. A dose de 459 mg dm-3 de N e as doses de P e K 184 e 876 mg dm-3, respectivamente, proporcionaram melhor crescimento da parte aérea das mudas; porém, na dose recomendada de N de 918 mg dm-3, ocorreu maior crescimento do sistema radicular.

Aspectos biológicos e dano de Diatraea saccharalis (fabr., 1794) (Lepidoptera: Pyralidae) em sorgo cultivado sob diferentes doses de nitrogênio e potássio

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da adubação da cultura do sorgo Sorghum bicolor (L.) Moench, na biologia da broca da cana-de-açúcar Diatraea saccharalis (Fabr., 1794) (Lepidoptera: Pyralidae). Para isso foi utilizado sorgo da cultivar Rubi-Asgrow, plantado em vasos utilizando-se diferentes doses de fertilizantes e mantidos em casa-de-vegetação. Os tratamentos utilizados (doses de NK) foram: N1 = 0-200 ppm; N2 = 50-200 ppm; N3 = 100-200 ppm; N4 = 200-200 ppm; N5 = 400-200 ppm; K1 = 200-0 ppm; K2 = 200-50 ppm; K3 = 200-100 ppm; K4 = 200-200 ppm; e K5 = 200-400 ppm. de modo geral, pode-se concluir que doses de 50 a 200 ppm de N promoveram o desenvolvimento normal das larvas de D. saccharalis, sendo que as menores porcentagens de dano foram verificadas nas menores doses; para o potássio, quanto maior a dose, menor foi o dano causado pelas lagartas, apesar de favorecer o desenvolvimento da mesma.

Caracterização de cerâmicas porosas de alumina reforçada com zircônia produzidas pelo método da réplica

Porous ceramics have many applications: thermal insulation, catalytic support, materials to fire protection, filters, and others. There are many techniques to production of ceramic filters. One technique to obtain ceramic filters is the replication method. This method consists in the impregnation of polymeric foam with ceramic slurry followed by a heating treatment that will burn out the organic elements and sintering of the material, resulting of a replication of the original foam. To perform their functions ceramic filters must satisfy mechanical requirements and permeability parameters (darcian k1 and no-darcian k2). The permeability and the strength of the ceramic material are dependent of the pore size and pore distribution. To the use at high temperatures the evaluation of mechanical properties in these temperatures is necessary. In this work the mechanical behavior of two commercial porous ceramics (10 and 40 poros per inch) was studied these materials were submitted to compression and four-point flexure test (room temperature, at 1000 °C, after thermal shock). Density and porosity measurements, permeability tests and microstructural analysis by scanning electronic microscopy (SEM) were realized. The Results showed that the decrease of mechanical strength of these materials, when submitted to thermal shock, occur for propagation of new cracks from cracks pre-existing and the permeability depends of the pore size

Recuperação e purificação de ramnolipídeos produzidos por pseudomonas aeruginosa P029-GVIIA utilizando melaço de cana como substrato

Biosurfactants are molecules produced by microorganisms mainly bacteria as Pseudomonas and Bacillus. Among the biosurfactants, rhamnolipids play an important role due to their tensoactive as well as emulsifying properties. Besides can be produced in a well consolidated way the production costs of biosurfactants are quite expansive mainly if downstream processing is goning to be considered. Actually, attention has been given to identification of biosurfactants as well as optimization of its fermentative processes including downstream ones. This work deals with the development of strategies to recovery and purification of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa P029-GVIIA using sugar-cane molasses as substrate. Broth free of cells was used in order to investigate the best strategies to recovery and purification produced by this system. Between the studied acids (HCl and H2SO4) for the acid precipitation step, HCl was the best one as has been showed by the experimental design 24. Extraction has been carried out using petroleum ether and quantification has been done using the thioglycolic acid method. Adsorption studies were carried out with activated carbon in a batch mode using a 24 experimental design as well as combined with an hydrophobic resin Streamline Phenyl aiming to separate the produced biosurfactant. Biosurfactant partial identification was carried out using High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Experiments in batch mode showed that adsorption has been controlled mainly by pH and temperature. It was observed a reduction of 41.4% for the liquid phase and the solid phase it was possible to adsorb up to 15 mg of rhamnolipd/g of activated carbon. The kinetics of adsorption has been well fitted to a pseudo-first order reaction with velocity constant (k1) of 1.93 x 10-2 min-1. Experiments in packed bed ranging concentration on eluent (acetone) has been shown the highest recovery factor of 98% when pure acetone has been used. The combined effect if using activated carbon with an hydrophobic resin Streamline Phenyl has been shown successful for the rhamnolipids purification. It has been possible to purify a fraction of the crude broth with 98% of purity when the eluted of activated carbon packed bed was used with pure acetone

Mutagenicity induced by the hydroalcoholic extract of the medicinal plant Plathymenia reticulata Benth

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Tradução, adaptação cultural e propriedades psicométricas da versão brasileira do Short-Form of the Mobility Assessment Tool (MAT-sf)

Objectives: to translate and assess the psychometric properties of the Brazilian short-form of the Mobility Assessment Tool (MAT-sf) in Brazilians community elderly. Methds: the 12 items MAT-sf went through the process of translation and back translation into Portuguese of the Brazil, considering the semantic and cultural adaptation. In a sample of 150 aged 65-74 years living in the community, the instrument's psychometric properties were evaluated by analysis of convergent and construct validity and test-retest reliability. The main outcomes measures used for validation included in the battery of tests of physical ability, self-repor measures of functional limitations, health, depression, cognitive and sex. The test-retest reliability of the instrument was assessed using the intra-class correlation coefficient (ICC), 40 subjects were reassessed after an interval of 14 days of assessment. Results: the concurrent validity for the MAT-sf was evidenced by significant correlations with SPPB (r = 0,53), number of functional limitations (r = -0,62) and depressive symptoms (r = -0,45). The construct validity of the instrument was measured by gradual and significant increase of the MAT-sf scores with high levels of physical performance and with positive self-reported health, also found that MAT-sf scores were statistically differents according to sex. The variation in MAT-sf scores (R2 = 0,41) was explained by SPPB, number of limitations for activities of daily life and depressive symptoms. High values for test-retest reliability was evidencend by ICC = 0,94, 95% CI = 0,90 0,97. Conclusions: the Brazilian version of the short-form of the Mobility Assessment Tool has values of validity and reliability to ensure its use in elderly populations living in communities

Análise do potencial genotóxico da superfície de titânio modificada por plasma

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Notes on Newton-Euler formulation of robotic manipulators

The equations corresponding to Newton-Euler iterative method for the determination of forces and moments acting on the rigid links of a robotic manipulator are given a new treatment using composed vectors for the representation of both kinematical and dynamical quantities. It is shown that Lagrange equations for the motion of a holonomic system are easily found from the composed vectors defined in this note. Application to a simple model of an industrial robot shows that the method developed in these notes is efficient in solving the dynamics of a robotic manipulator. An example is developed, where it is seen that with the application of appropriate control moments applied to each arm of the robot, starting from a given initial position, it is possible to reach equilibrium in a final pre-assigned position.

Notes on vibration control of a micro/macromanipulator mounted on a flexible structure

The objective of this study is to describe the design and the implementation of an experimental set-up used to study the dynamics, the experimental identification, and the active vibration control of a flexible structure mounted manipulator system. The system consists of a three-degree-of-freedom cylindrical manipulator system with a flexible link on its tip. A two-degree-of-freedom polar rigid manipulator is mounted on the flexible macromanipulator. The dynamic modelling and experimental modal analysis identification in the frequency domain are being applied to design active digital control strategies for the micro-manipulator system to damp the mechanical vibrations of the flexible structure on the tip of the macro-manipulator system.