The role of Microsomal prostaglandin synthase-1 (mPGES-1) and Ephrin B2 in Scleroderma

La sclérodermie (sclérose systémique, ScS) est une maladie auto-immune du tissu conjonctif caractérisée  par  l’épaississement  de  la  peau,  l’apparition  spontanée de lésions cicatricielles, des maladies   des   vaisseaux   sanguins,   divers   degrés   d’inflammation,   en   association   avec   un   système   immunitaire hyperactif. La pathogénèse exacte de cette maladie est inconnue et aucun traitement approprié   n’est   disponible.   La fibrose est un élément distinctif de la maladie de ScS et est considérée   résulter   d’une   incapacité   à   mettre   fin   de   façon   appropriée   à   la   réponse   normale   de   réparation   des   plaies.   L’analyse   histologique   du   stade   initial   de   la   ScS   révèle   une   infiltration   périvasculaire de cellules mononucléaires dans le derme, associée à une synthèse accrue de collagène dans les fibroblastes environnants. Ainsi, la compréhension des moyens de contrôler le stade inflammatoire de la ScS pourrait être bénéfique pour contrôler la progression de la maladie peu après son apparition. La mPGES-1 est une enzyme inductible qui agit en aval de la cyclo- oxygénase (COX) pour catalyser spécifiquement la conversion de la prostaglandine (PG) H2 en PGE2. La mPGES-1  joue  un  rôle  clé  dans  l’inflammation,  la  douleur  et  l’arthrite;;  toutefois,  le   rôle de la mPGES-1 dans les mécanismes de fibrose, spécifiquement en rapport avec la ScS humaine, est inconnu. Mon laboratoire a précédemment montré que les souris à mPGES-1 nulle sont résistantes à la fibrose   cutanée   induite   par   la   bléomycine,   à   l’inflammation,   à   l’épaississement  cutané,  à  la  production  de  collagène  et  à  la  formation  de  myofibroblastes.  Sur  la   base  de  ces  résultats,  j’ai  formulé  l’hypothèse  que  l’inhibition pharmacologique de la mPGES-1 régulera à la baisse la production de médiateurs pro-inflammatoires et pro-fibreux au cours de la maladie   de   ScS.   Afin   d’explorer   le   rôle   de   la   mPGES-1   dans   l’inflammation   et   la   fibrose   associées  à  la  maladie  de  ScS,  j’ai  d’abord  examiné  l’expression  de  la  mPGES-1 dans la peau normale comparativement à des biopsies de peau extraites de patients atteints de ScS. Mes résultats ont montré que la mPGES-1 est nettement élevée dans la peau de patients atteints de ScS en comparaison avec la peau humaine normale. De plus, les niveaux de PGE2 dérivés de la mPGES-1 étaient également significativement plus élevés dans les fibroblastes cutanés isolés de patients  atteints  de  ScS  comparativement  aux  fibroblastes  isolés  de  témoins  sains.  J’ai  également   étudié  l’effet  de  l’inhibition pharmacologique de la mPGES-1  sur  l’expression  de  marqueurs  pro- fibreux.   Mes   études   ont   montré   que   l’expression   de   médiateurs   pro-fibreux clés (α-SMA, endothéline-1, collagène de type 1 et facteur de croissance du tissu conjonctif (FCTC)) est élevée dans les fibroblastes cutanés ScS en comparaison avec les fibroblastes cutanés normaux. Un traitement avec un inhibiteur de la mPGES-1 a eu pour effet de réduire significativement l’expression  de  l’α-SMA,  de  l’endothéline-1, du collagène de type 1 mais pas du FCTC dans les fibroblastes  ScS,  sans  effet  significatif  sur  les  fibroblastes  normaux.  J’ai  en  outre  examiné  l’effet   de  l’inhibition  de  la  mPGES-1 sur des cytokines pro-inflammatoires clés impliquées dans la pathologie de la ScS, incluant IL-6, IL-8 et MCP-1.  L’inhibition  pharmacologique  de  la  mPGES- 1 a eu pour effet de réduire significativement les niveaux de production de cytokines pro- inflammatoires IL6, IL8 et MCP-1 dans les fibroblastes avec lésion ScS comparativement à des fibroblastes non traités. De plus, les patients atteints de ScS ont présenté des niveaux plus élevés de p-AKT, de p-FAK et de p-SMAD3 en comparaison avec les fibroblastes cutanés normaux. L’inhibiteur  de  la  mPGES-1 a pu réguler à la baisse cette expression accrue de p-AKT et de p- FAK, mais pas de p-SMAD3,  dans  les  fibroblastes  ScS.  Ces  résultats  ont  suggéré  que  l’inhibition   de la mPGES-1 pourrait être une méthode viable pour réduire le développement de sclérose cutanée et constituent une cible thérapeutique potentielle pour contrôler les mécanismes fibreux et inflammatoires associés à la pathophysiologie de la maladie de ScS. L’un   des   autres   processus   critiques   reliés   à   l’évolution de la réponse fibreuse associée à la maladie de ScS est la différenciation des fibroblastes en des cellules activées spécialisées iii iv appelées myofibroblastes, responsables de déclencher une signalisation adhésive excessive et le dépôt excessif de matrice extracellulaire,   conduisant   à   la   destruction   de   l’architecture   de   l’organe.   Ainsi,   l’identification   des   facteurs   endogènes   qui   initient/   favorisent   la   différenciation   fibroblaste-myofibroblaste peut mener à des stratégies thérapeutiques prometteuses pour contrôler  l’excès  de  signalisation  adhésive  et  de  fibrose  associé  à  la  maladie  de  ScS.  Des  études   antérieures  dans  le  domaine  de  la  biologie  du  cancer  ont  suggéré  que  l’éphrine  B2,  une  protéine   transmembranaire appartenant à la famille des éphrines, est impliquée dans la signalisation adhésive   et   le   remodelage   extracellulaire.   Cependant,   son   rôle   dans   la   fibrose   n’a   jamais   été   exploré.   Dans   la   deuxième   partie   de   mon   étude,   j’ai   donc   étudié   le   rôle   de   l’éphrine   B2   dans   la   fibrose.   Mes   études   montrent   que   l’expression   de   l’éphrine   B2   est   significativement   augmentée   dans la peau humaine ScS comparativement à la peau normale. Plus important encore, le traitement in vitro de   fibroblastes   de   la   peau   humaine   normale   avec   de   l’éphrine   B2   recombinante est capable de transformer des fibroblastes en cellules myofibroblastiques manifestant toutes les caractéristiques myofibroblastiques typiques, incluant la formation accrue de  fibres  de  tension,  des  adhérences  focales,  l’activation  accrue  de  la  FAK,  un  accroissement  de   l’expression  et  de  la  migration  de  fibroblastes  et  de  leur  adhérence  à  la  fibronectine  à  la  fois  chez   les   fibroblastes   cutanés   normaux   et   ScS.   En   outre,   j’ai   traité   des   souris   avec   de   l’éphrine   B2   recombinante et montré que ces souris ont développé une fibrose cutanée significative associée à une épaisseur dermique et à une synthèse de collagène augmentées, une teneur en hydroxyproline (teneur en collagène) accrue et un nombre accru de myofibroblastes exprimant de   l’α-SMA, une activation augmentée de la FAK et de marqueurs pro-fibreux incluant le collagène de type 1 et le FCTC. Dans  l’ensemble,  mes  études  ont  identifié  deux  médiateurs  endogènes  cruciaux  impliqués  dans  la   propagation  de  l’inflammation  et  de  la  fibrose  associées  à  la  maladie  de  ScS.  L’inhibition  de  la   mPGES-1   pourrait   représenter   une   bonne   stratégie   alternative   pour   contrer   l’inflammation   et   la   fibrose au moins durant les stades précoces de la maladie de ScS. De plus, une signalisation excessive   de   l’éphrine B2 favorise la signalisation adhésive et fibreuse en déclenchant la différenciation   de   fibroblastes   en   myofibroblastes   par   l’activation   de   la   voie   de   signalisation   de   la  FAK.  Ainsi,  l’inhibition  d’éphrine  B2  bloquera  la  formation  de  fibroblastes-myofibroblastes et régulera à la baisse la fibrose associée à la maladie de ScS. En somme, la mPGES-1  et  l’éphrine   B2 semblent toutes deux des cibles attrayantes pour le traitement de la ScS et des troubles fibreux qui y sont reliés.

The role of EphB6 and ephrinbs in blood pressure regulation

L’hypertension artérielle est le facteur de risque le plus important dans les maladies cardiovasculaires (MCV) et les accidents vasculaires cérébraux (AVC). L’hypertension artérielle essentielle est une maladie complexe, multifactorielle et polygénique. Même si on a identifié de nombreux facteurs de risque de l’hypertension artérielle, on ne comprend pas encore clairement les mécanismes qui la régissent. Les kinases hépatocytes produisant l’érythropoïétine (Eph) constituent la plus grande famille des récepteurs tyrosine kinase qui se lient à des ligands de surface cellulaire appelés éphrines sur les cellules avoisinantes. On sait que les interactions de Eph et des éphrines sont essentielles aussi bien dans les processus de développement que dans le fonctionnement des organes et des tissus adultes. Cependant on n’a pas encore étudié la relation entre Eph/éphrines et l’hypertension artérielle. Nous avons créé des modèles de souris knockout (K.O.) Ephb6-/-, Efnb1-/- et Efnb3-/- pour cette étude. Dans le modèle EphB6-/-, nous avons observé que les souris K.O. Ephb6 castrées, mais pas les femelles, ainsi que les souris mâles non castrées présentaient une tension artérielle élevée (TA) par rapport à leurs homologues de type sauvage (TS). Ceci suggère que Ephb6 doit agir de concert avec l’hormone sexuelle mâle pour réguler la TA. Les petites artères des mâles castrés Ephb6-/- présentaient une augmentation de la contractilité, une activation de RhoA et une phosphorylation constitutive de la chaîne légère de la myosine (CLM) lorsque comparées à celles de leurs homologues TS. Ces deux derniers résultats indiquent que la phosphorylation de CLM et de RhoA passe par la voie de signalisation de Ephb6 dans les cellules du muscle lisse de la paroi vasculaire (CMLV). Nous avons démontré que la réticulation de Efnbs mais non celle de Ephb6 aboutit à une réduction de la contractilité des CMLV. Ceci montre que l’effet de Ephb6 passe par la signalisation inversée à travers Efnb. Dans le modèle Efnb1-/- conditionnel spécifique au muscle lisse, nous n’avons observé aucune différence entre Efnb1-/- et les souris de TS concernant la mesure de la TA dans des conditions normales. Cependant, la TA des souris K.O. Efnb1 lors d’un stress d’immobilisation est supérieure à celle des souris de TS. Dans les petites artères des souris K.O. Efnb1, le rétrécissement et la phosphorylation de CLM étaient élevés. In vitro, la contractilité et l’activation RhoA de la CMLV des souris TS étaient augmentées quand leur Efnb1 était réticulé. Ces résultats corroborent ceux des souris KO Ephb6 et prouvent que l’effet de Ephb6 dans le contrôle de la TA se produit au moins par l’intermédiaire d’un de ses ligands Efnb1 dans les CMLV. Dans le modèle Efnb3-/-, on a observé une augmentation de la TA et du rétrécissement des vaisseaux chez les femelles Efnb3-/-, mais non chez les mâles; l’échographie a aussi révélé une résistance accrue au débit sanguin des souris K.O. femelles. Cependant la mutation de Efnb3 ne modifie pas la phosphorylation de la CLM ou l’activation de RhoA in vivo. Dans l’expérience in vitro, les CMLV des souris femelles Efnb3-/- ont présenté une augmentation de la contractilité mais pas celle des souris mâles Efnb3-/-. La réticulation des CMLV chez les mâles ou les femelles de TS avec solide anti-Efnb3 Ab peut réduire leur contractilité. Notre étude est la première à évaluer le rôle de Eph/éphrines dans la régulation de la TA. Elle montre que les signalisations Eph/éphrines sont impliquées dans le contrôle de la TA. La signalisation inverse est principalement responsable du phénotype élevé de la TA. Bien que les Efnb1, Efnb3 appartiennent à la même famille, leur fonction et leur efficacité dans la régulation de la TA pourraient être différentes. La découverte de Eph/Efnb nous permet d’explorer plus avant les mécanismes qui gouvernent la TA.

Impact de l’insuffisance rénale chronique sur les transporteurs de glucose et les effets subséquents sur la résistance à l’insuline

Parmi l’ensemble des désordres métaboliques retrouvés en insuffisance rénale chronique (IRC), la résistance à l’insuline demeure l’un des plus importantes à considérer en raison des risques de morbidité et de mortalité qu’elle engendre via les complications cardiovasculaires. Peu d’études ont considéré la modulation de transporteurs de glucose comme mécanisme sous-jacent à l’apparition et à la progression de la résistance à l’insuline en IRC. Nous avons exploré cette hypothèse en étudiant l’expression de transporteurs de glucose issus d’organes impliqués dans son homéostasie (muscles, tissus adipeux, foie et reins) via l’utilisation d’un modèle animal d’IRC (néphrectomie 5/6e). La sensibilité à l’insuline a été déterminée par un test de tolérance au glucose (GTT), où les résultats reflètent une intolérance au glucose et une hyperinsulinémie, et par les études de transport au niveau musculaire qui témoignent d’une diminution du métabolisme du glucose en IRC (~31%; p<0,05). La diminution significative du GLUT4 dans les tissus périphériques (~40%; p<0,001) peut être à l’origine de la résistance à l’insuline en IRC. De plus, l’augmentation de l’expression protéique de la majorité des transporteurs de glucose (SGLT1, SGLT2, GLUT1; p<0,05) au niveau rénal en IRC engendre une plus grande réabsorption de glucose dont l’hyperglycémie subséquente favorise une diminution du GLUT4 exacerbant ainsi la résistance à l’insuline. L’élévation des niveaux protéiques de GLUT1 et GLUT2 au niveau hépatique témoigne d’un défaut homéostatique du glucose en IRC. Les résultats jusqu’ici démontrent que la modulation de l’expression des transporteurs de glucose peut être à l’origine de la résistance à l’insuline en IRC. L’impact de la parathyroïdectomie (PTX) sur l’expression du GLUT4 a été étudié étant donné que la PTX pourrait corriger l’intolérance au glucose en IRC. Nos résultats démontrent une amélioration de l’intolérance au glucose pouvant être attribuable à la moins grande réduction de l’expression protéique du GLUT4 dans les tissus périphériques et ce malgré la présence d’IRC. L’excès de PTH, secondaire à l’hyperparathyroïdie, pourrait alors être à l’origine de la résistance à l’insuline en IRC en affectant l’expression du GLUT4. L’IRC partage de nombreuses similitudes avec le prédiabète quant aux défaillances du métabolisme du glucose tout comme l’hyperinsulinémie et l’intolérance au glucose. Aucune étude n’a tenté d’évaluer si l’IRC pouvait ultimement mener au diabète. Nos résultats ont par ailleurs démontré que l’induction d’une IRC sur un modèle animal prédisposé (rats Zucker) engendrait une accentuation de leur intolérance au glucose tel que constaté par les plus hautes glycémies atteintes lors du GTT. De plus, certains d’entre eux avaient des glycémies à jeun dont les valeurs surpassent les 25 mmol/L. Il est alors possible que l’IRC puisse mener au diabète via l’évolution de la résistance à l’insuline par l’aggravation de l’intolérance au glucose.

Étude du trafic cellulaire de la convertase de proprotéine PCSK9 responsable de la dégradation du récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR)

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la principale cause de mortalité dans les pays industrialisés. L'hypercholestérolémie constitue un facteur de risque majeur pour les MCV. Elle est caractérisée par des niveaux élevés de lipoprotéines de faible densité (LDL, aussi appelé “mauvais cholestérol”). La présence prolongée de haut niveaux de LDL dans la circulation augmente le risque de formation de plaques athérosclérotiques, ce qui peut conduire à l'obstruction des artères et l'infarctus du myocarde. Le LDL est normalement extrait du sang par sa liaison au récepteur du LDL (LDLR) qui est responsable de son endocytose dans les hépatocytes. Des études génétiques humaines ont identifié PCSK9 (proprotein convertase subtilisin/kexin type 9) comme le troisième locus responsable de l'hypercholestérolémie autosomique dominante après le LDLR et son ligand l’apolipoprotéine B-100. PCSK9 interagit avec le LDLR et induit sa dégradation, augmentant ainsi les niveaux plasmatiques de LDL. Les mutations gain de fonction (GF) de PCSK9 sont associées à des niveaux plasmatiques élevés de LDL et à l'apparition précoce des MCV, alors que les mutations perte de fonction (PF) de PCSK9 diminuent le risque de MCV jusqu’à ~ 88% grâce à une réduction du LDL circulant. De ce fait, PCSK9 constitue une cible pharmacologique importante pour réduire le risque de MCV. PCSK9 lie le LDLR à la surface cellulaire et/ou dans l'appareil de Golgi des hépatocytes et provoque sa dégradation dans les lysosomes par un mécanisme encore mal compris. Le but de cette étude est de déterminer pourquoi certaines mutations humaines de PCSK9 sont incapables de dégrader le LDLR tandis que d'autres augmentent sa dégradation dans les lysosomes. Plusieurs mutations GF et PF de PCSK9 ont été fusionnées à la protéine fluorecente mCherry dans le but d'étudier leur mobilité moléculaire dans les cellules hépatiques vivantes. Nos analyses quantitatives de recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) ont montré que les mutations GF (S127R et D129G) avaient une mobilité protéique plus élevée (> 35% par rapport au WT) dans le réseau trans- Golgien. En outre, nos analyses quantitatives de recouvrement de fluorescence inverse après photoblanchiment (iFRAP) ont montré que les mutations PF de PCSK9 (R46L) avaient une mobilité protéique plus lente (<22% par rapport au WT) et une fraction mobile beaucoup plus petite (<40% par rapport au WT). Par ailleurs, nos analyses de microscopie confocale et électronique démontrent pour la toute première fois que PCSK9 est localisée et concentrée dans le TGN des hépatocytes humains via son domaine Cterminal (CHRD) qui est essentiel à la dégradation du LDLR. De plus, nos analyses sur des cellules vivantes démontrent pour la première fois que le CHRD n'est pas nécessaire à l'internalisation de PCSK9. Ces résultats apportent de nouveaux éléments importants sur le mécanisme d'action de PCSK9 et pourront contribuer ultimement au développement d'inhibiteurs de la dégradation du LDLR induite par PCSK9.

Effects of short-term pH fluctuations on cadmium, nickel, lead, and zinc availability to ryegrass in a sewage sludge-amended field

In this field experiment, sewage sludge was applied at 0, 5, 10, and 50 t ha(-1), and the availability of Cd, Ni, Pb, and Zn was assessed both by ryegrass uptake and by DTPA extractions. The aim was to investigate the role of important soil parameters, particularly pH, on heavy metal availability. It was found that metal uptake and extractability increased significantly in the 50 t ha(-1) treatment. In the 16th week of the experiment there was a significant, although temporary, increase in DTPA-extractable Cd, Ni, and Zn concentrations. Metal concentrations in ryegrass were also significantly elevated in week 20 compared to the subsequent cuttings. These fluctuations in both DTPA and ryegrass uptake occurred only at 50 t ha(-1) and were probably induced by a sudden pH decrease measured in the same treatment in week 16. This suggests that soils which have received high applications of sewage sludge may be prone to fluctuations in metal availability. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Hepatozoon griseisciuri in grey squirrels (Sciurus carolinensis): changes of blood leucocyte numbers resulting from infection

Numbers of leucocytes in squirrels with gametocytes of Hepatozoon in their blood (infected) were compared with animals without gametocytes (uninfected). Typical values for leucocytes/mm(3) blood in uninfected squirrels were: leucocytes 5-7 x 10(3), granulocytes 3-4 x 10(3), lymphocytes 2-0 x 10(3) and monocytes 0-3 x 10(3) cells. Infection caused an increase in monocytes, lymphocytes and granulocytes, and there was a significant positive association between parasitaemia level and numbers of both total leucocytes and monocytes. Infected animals had more uninfected monocytes/mm(3) blood than did uninfected animals. The proportions of monocytes were more variable over time in infected animals, but no shift between infected and uninfected status was detected. Transfer of serum from infected squirrels to mice resulted in elevated counts of total blood leucocytes, monocytes and granulocytes, but not of lymphocytes, as compared with controls. Serum from squirrels with high parasitaemias had a more marked effect than serum from squirrels with low parasitaemias. Results indicate an infection - related monocytosis, possibly controlled by cytokines, that increases the number of cells available for invasion by gametocytes, thus enhancing the chances of parasite transmission.

Blood-clotting response tests for resistance to diphacinone and chlorophacinone in the Norway rat (Rattus norvegicus Berk.)

Resistance baselines were obtained for the first generation anticoagulant rodenticides chlorophacinone and diphacinone using laboratory, caesarian-derived Norway rats (Rattus norvegicus) as the susceptible strain and the blood clotting response test method. The ED99 estimates for a quantal response were: chlorophacinone, males 0.86 mg kg−1, females 1.03 mg kg−1; diphacinone, males 1.26 mg kg−1, females 1.60 mg kg−1. The dose-response data also showed that chlorophacinone was significantly (p<0.0001) more potent than diphacinone for both male and female rats, and that male rats were more susceptible than females to both compounds (p<0.002). The ED99 doses were then given to groups of five male and five female rats of the Welsh and Hampshire warfarin-resistant strains. Twenty-four hours later, prothrombin times were slightly elevated in both strains but all the animals were classified as resistant to the two compounds, indicating cross-resistance from warfarin to diphacinone and chlorophacinone. When rats of the two resistant strains were fed for six consecutive days on baits containing either diphacinone or chlorophacinone, many animals survived, indicating that their resistance might enable them to survive treatments with these compounds in the field.

Model estimation of cerebral hemodynamics between blood flow and volume changes: A data-based modeling approach

It is well known that there is a dynamic relationship between cerebral blood flow (CBF) and cerebral blood volume (CBV). With increasing applications of functional MRI, where the blood oxygen-level-dependent signals are recorded, the understanding and accurate modeling of the hemodynamic relationship between CBF and CBV becomes increasingly important. This study presents an empirical and data-based modeling framework for model identification from CBF and CBV experimental data. It is shown that the relationship between the changes in CBF and CBV can be described using a parsimonious autoregressive with exogenous input model structure. It is observed that neither the ordinary least-squares (LS) method nor the classical total least-squares (TLS) method can produce accurate estimates from the original noisy CBF and CBV data. A regularized total least-squares (RTLS) method is thus introduced and extended to solve such an error-in-the-variables problem. Quantitative results show that the RTLS method works very well on the noisy CBF and CBV data. Finally, a combination of RTLS with a filtering method can lead to a parsimonious but very effective model that can characterize the relationship between the changes in CBF and CBV.

Hemopressins and other hemoglobin-derived peptides in mouse brain: comparison between brain, blood, and heart peptidome and regulation in Cpefat/fat mice

P>Many hemoglobin-derived peptides are present in mouse brain, and several of these have bioactive properties including the hemopressins, a related series of peptides that bind to cannabinoid CB1 receptors. Although hemoglobin is a major component of red blood cells, it is also present in neurons and glia. To examine whether the hemoglobin-derived peptides in brain are similar to those present in blood and heart, we used a peptidomics approach involving mass spectrometry. Many hemoglobin-derived peptides are found only in brain and not in blood, whereas all hemoglobin-derived peptides found in heart were also seen in blood. Thus, it is likely that the majority of the hemoglobin-derived peptides detected in brain are produced from brain hemoglobin and not erythrocytes. We also examined if the hemopressins and other major hemoglobin-derived peptides were regulated in the Cpefat/fat mouse; previously these mice were reported to have elevated levels of several hemoglobin-derived peptides. Many, but not all of the hemoglobin-derived peptides were elevated in several brain regions of the Cpefat/fat mouse. Taken together, these findings suggest that the post-translational processing of alpha and beta hemoglobin into the hemopressins, as well as other peptides, is up-regulated in some but not all Cpefat/fat mouse brain regions.

Study of environmental burden of lead in children using teeth as bioindicator

The south region of Sao Paulo city hosts the Guarapiranga dam, responsible for water supply to 25% of the city population. Their surroundings have been subject to intense and irregular occupation by people from very low socioeconomics classes. Measurements undertaken on sediment and particulate materials in the dam revealed concentrations of lead. copper, zinc and cadmium above internationally accepted limits. Epidemiological and toxicological studies undertaken by the World Health Organization in individuals exhibiting lead concentrations in blood, near or below the maximum recommended (10 mu g dl(-1)), surprisingly revealed that toxic effects are more intense in individuals belonging to low socioeconomics classes. Motivated by these facts, we aimed at the investigation of chronic incorporation of lead. as well as the use of our BIOKINETICS code, which is based on an accepted ICRP biokinetics model for lead, in order to extrapolate the results from teeth to other organs. The focus of our data taking was children from poor families, living in a small, restrict and allegedly contaminated area in Sao Paulo city. Thus, a total of 74 human teeth were collected. The average concentration of lead in teeth of children 5 to 10 years old was determined by means of a high-resolution inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). For standardization of the measurements, an animal bone certified material (H-Animal Bone), from the International Atomic Energy Agency, was analyzed. The amount of lead in children living in the surroundings of the dam, was approximately 40% higher than those from the control region, and the average lead concentration was equal to 1.3 mu g g(-1) approximately. Grouping the results in terms of gender, tooth type and condition, it was concluded that a carious molar of boys is a much more efficient contamination pathway for lead, resulting in concentrations 70% higher than in the control region. We also inferred the average concentrations of lead in other organs of these children, by making use of our BIOKINETIC code. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Fractal structures in stenoses and aneurysms in blood vessels

Recent advances in the field of chaotic advection provide the impetus to revisit the dynamics of particles transported by blood flow in the presence of vessel wall irregularities. The irregularity, being either a narrowing or expansion of the vessel, mimicking stenoses or aneurysms, generates abnormal flow patterns that lead to a peculiar filamentary distribution of advected particles, which, in the blood, would include platelets. Using a simple model, we show how the filamentary distribution depends on the size of the vessel wall irregularity, and how it varies under resting or exercise conditions. The particles transported by blood flow that spend a long time around a disturbance either stick to the vessel wall or reside on fractal filaments. We show that the faster flow associated with exercise creates widespread filaments where particles can get trapped for a longer time, thus allowing for the possible activation of such particles. We argue, based on previous results in the field of active processes in flows, that the non-trivial long-time distribution of transported particles has the potential to have major effects on biochemical processes occurring in blood flow, including the activation and deposition of platelets. One aspect of the generality of our approach is that it also applies to other relevant biological processes, an example being the coexistence of plankton species investigated previously.

A geochemical and lead isotopic record from a small pond in a remote equatorial island, Fernando de Noronha, Brazil

A 72 cm long core was collected from Lagoa da Viracao (LV), a small poind in the Fernando de Noronha island, northern Brazil. Sediments from the lower section of the core (20-72 cm depth) contain essentially mineral matter, while in the upper section (0-20 cm depth) mineral matter is mixed with organic matter. Lithogenic conservative elements - Si, Al, Fe, Ti, Co, Cr, Cu, Ba, Ga, Hf, Nb, Ni, Y, V, Zn, Zr and REE - exhibit remarkably constant values throughout the core, with concentrations similar to those of the bedrock. The vertical distribution of soluble elements - Ca, Mg, Na, K, P, Mn and Sr - is also homogeneous, but these elements are systematically depleted in relation to the bedrock. LOI, TOC, Br, Se, Hg and Pb, although showing nearly constant values in the lower section of the core, are significantly enriched in the upper section. The concentration profiles of Br and Se suggest that they may be accounted for by natural processes, related to the slight affinity of these elements for organic matter. On the other hand, the elevated levels of Hg and Pb in recent sediments may be explained by their long-range atmospheric transport and deposition. Furthermore, the isotopic composition of Pb clearly indicates that anthropogenic sources contributed to the Pb burden in the uppermost pond sediments.

Chlorella vulgaris up-modulation of myelossupression induced by lead: The role of stromal cells

In this study, Chlorella vulgaris (CV) was examined for its chelating effects on the ability of bone marrow stromal cell layer to display myeloid progenitor cells in vitro in lead-exposed mice, using the long-term bone marrow culture (LTBMC). In addition, the levels of interleukin (IL)-6, an important hematopoietic stimulator, as well as the numbers of adherent and non-adherent cells were also investigated. Mice were gavage treated daily with a single 50 mg/kg dose of CV for 10 days, concomitant to continuous offering of 1300 ppm lead acetate in drinking water. We found that CV up-modulates the reduced ability of stromal cell layer to display myeloid progenitor cells in vitro in lead-exposed mice and restores both the reduced number of non-adherent cells and the ability of stromal cells from these mice to produce IL-6. Monitoring of lead poisoning demonstrated that CV treatment significantly reduced lead levels in blood and tissues, completely restored the normal hepatic ALA levels, decreased the abnormally high plasma ALA and partly recovered the liver capacity to produce porphyrins. These findings provide evidence for a beneficial use of CV for combination or alternative chelating therapy to protect the host from the damage induced by lead poisoning. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determination of cadmium and lead in cetacean Dolphinidae tissue from the coast of Bahia state in Brazil by GFAAS

In the present study, cadmium and lead in the muscle, lung, liver and kidney of dolphins (Sotalia guianensis and Stenella clymene) of the Bahia coast in the northwest of Brazil were determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry. Samples were digested using a diluted oxidant mixture (HNO(3) + H(2)O(2)) with a microwave heating program performed in five steps. The optimized temperatures and chemical modifier for the pyrolysis and atomization were 700 degrees C, 1400 degrees C and Pd plus Mg for Cd, and 900 degrees C, 1800 degrees C and NH(4)H(2)PO(4) for Pb, respectively. Characteristic masses and limits of detections (n = 20, 3 sigma) for Cd and Pb were 1.6 and 9.0 pg and 0.82 ng g(-1) and 0.50 ng g(-1), respectively. Repeatability ranged from 0.87 to 8.22% for Cd and 4.31 to 8.09% for Pb. The found concentrations presented no statistical differences at the 95% confidence level when compared with the ICP OES methods. Addition and recovery tests were also performed and the results ranged between 87 and 112% for both elements. Samples of cetacean Dolphinidae (S. guianensis and S. clymene) were analyzed, and the higher concentrations ranged from 0.09 to 46.2 mu g g(-1) for Cd and 0.04 to 0.47 mu g g(-1) for Pb in liver, and from 0.133 to 277 mu g g(-1) for Cd in the kidney. (C) 2010 Elsevier By. All rights reserved.

Risco de doença cardiovascular em mulheres com história de distúrbio hipertensivo da gravidez

OBJECTIVE: Preeclampsia is a disease that can lead to a high maternal and infant morbidity. Worldwide, the incidence of this disease is highly variable and there is no data on this disorder in the Brazilian population. This study aimed at determining incidence and risk factors in the hypertensive disorders during pregnancy in a neighborhood of Natal, in addition to observing the evolution of these disorders one year and five years after delivery. METHODS: Prospective cohort study to assess the outcome of pregnancies of 242 women who became pregnant between 2004-2007 in the neighborhood of Bom Pastor in the city of Natal, state of RN, Brazil. Five years after delivery, there was an active search of thirty-nine (39) women who became pregnant and had a hypertensive disorder during pregnancy and/or pré-eclâmpsia, out of the total of 242 participants in the initial study. We administered a structured questionnaire to obtain basic information about the current clinical situation of patients and occurrences of subsequent pregnancy and presence of hypertensive disorders during pregnancy. We also searched for information on the use of hypotensive drugs and contraceptives. The following characteristics were checked and recorded: a) current weight, b) blood pressure c) body mass index - BMI, and we collected biological samples (blood and urine) for measurement of biochemical parameters and evaluation of microalbuminúria. Finally, we monitored the ambulatory blood pressure (ABP), which uses the method of automatic measurement of heart rate, systolic and diastolic blood pressure and an average of the two for the period of 24 hours. RESULTS: Out of 218 women who completed the study, the incidence of hypertensive disorders was of 16.9% (37 out of 218), while the incidence of preeclampsia was 13.8% (30 of 218). Women with preeclampsia had a BMI (body mass index) averaged of 25.3 (± 4.8) while this ratio in normotensive women was of 23.5 (± 3.7), p = 0.02. The risk of preeclampsia rises with age (OR 1084 p = 0.0034) and with a family history of hypertension (OR 2.6 p = 0.01). The follow-up one year after delivery revealed that 50% of women with hypertensive disorders in pregnancy remained hypertensive. High BMI was also observed after 5 years of delivery. CONCLUSIONS: an elevated BMI, age above 35 years and excessive weight gain during pregnancy were associated with hypertension in the long term in patients with prior preeclampsia. History of preeclampsia increases the risk of chronic hypertension