Partial chemical characterization of antigenic preparations of chromoblastomycosis agents

Antigenic preparations (saline, methylic, metabolic and exoantigens) of four agents of chromoblastomycosis, Fonsecaea pedrosoi, Phialophora verrucosa, Cladophialophora (Cladosporium) carrionii and Rhinocladiella aquaspersa were obtained. Partial chemical characterization of these antigenic preparations was obtained by determination of the levels of total lipids, protein, and carbohydrates, and identification of the main sterols and carbohydrates. Methylic antigens presented the highest lipid contents, whereas metabolic antigens showed the highest carbohydrate content. Total lipid, protein, and carbohydrate levels were in the range of 2.33 to 2.00mg/ml, 0.04 to 0.02 mg/ml and 0.10 to 0.02 mg/ml, respectively, in the methylic antigens and in the range of 0.53 to 0.18mg/ml, 0.44 to 0.26mg/ml, and 1.82 to 1.02 mg/ml, respectively, in saline antigens. Total lipid, protein, and carbohydrate contents were in the range of 0.55 to 0.20mg/ml, 0.69 to 0.57mg/ml and 10.73 to 5.93mg/ml, respectively, in the metabolic antigens, and in the range of 0.55 to 0.15mg/ml, 0.62 to 0.20mg/ml and 3.55 to 0.42mg/ml, respectively, in the exoantigens. Phospholipids were not detected in the preparations. Saline and metabolic antigens and exoantigens presented hexose and the methylic antigen revealed additional pentose units in their composition. The UV light absorption spectra of the sterols revealed squalene and an ergosterol fraction in the antigens. The characterization of these antigenic preparations may be useful for serological evaluation of patients of chromoblastomycosis.

Sertraline accumulation and effects in the estuarine decapod Carcinusmaenas: Importance of the history of exposure to chemical stress

Sertraline is widely prescribed worldwide and frequently detected in aquatic systems. There is, however, a remarkable gap of information on its potential impact on estuarine and coastal invertebrates. This study investigated sertraline accumulation and effects in Carcinus maenas. Crabs from a moderately contaminated (Lima) and a low-impacted (Minho) estuary were exposed to environmental and high levels of sertraline (0.05, 5, 500 μg L−1). A battery of biomarkers related to sertraline mode of action was employed to assess neurotransmission, energy metabolism, biotransformation and oxidative stress pathways. After a seven-day exposure, sertraline accumulation in crabs’ soft tissues was found in Lima (5 μg L−1: 15.3 ng L−1 ww; 500 μg L−1: 1010 ng L−1 ww) and Minho (500 μg L−1: 605 ng L−1 ww) animals. Lima crabs were also more sensitive to sertraline than those from Minho, exhibiting decreased acetylcholinesterase activity, indicative of ventilatory and locomotory dysfunction, inhibition of anti-oxidant enzymes and increased oxidative damage at ≥0.05 μg L−1. The Integrated Biomarker Response (IBR) index indicated their low health status. In addition, Minho crabs showed non-monotonic responses of acetylcholinesterase suggestive of hormesis. The results pointed an influence of the exposure history on differential sensitivity to sertraline and the need to perform evaluations with site-specific ecological receptors to increase relevance of risk estimations when extrapolating from laboratory to field conditions.

Isoflavones in food supplements: chemical profile, label accordance and permeability study in Caco-2 cells

Consumers nowadays are playing an active role in their health-care. A special case is the increasing number of women, who are reluctant to use exogenous hormone therapy for the treatment of menopausal symptoms and are looking for complementary therapies. However, food supplements are not clearly regulated in Europe. The EFSA has only recently begun to address the issues of botanical safety and purity regulation, leading to a variability of content, standardization, dosage, and purity of available products. In this study, isoflavones (puerarin, daidzin, genistin, daidzein, glycitein, genistein, formononetin, prunetin, and biochanin A) from food supplements (n = 15) for menopausal symptoms relief are evaluated and compared with the labelled information. Only four supplements complied with the recommendations made by the EC on the tolerable thresholds. The intestinal bioavailability of these compounds was investigated using Caco-2 cells. The apparent permeability coefficients of the selected isoflavonoids across the Caco-2 cells were affected by the isoflavone concentration and product matrix.

CHEMICAL CHARACTERIZATION AND EVALUATION OF ANTIBACTERIAL, ANTIFUNGAL, ANTIMYCOBACTERIAL, AND CYTOTOXIC ACTIVITIES OF Talinum paniculatum

SUMMARY In this study, the bioactivity of Talinum paniculatum was evaluated, a plant widely used in folk medicine. The extract from the T. paniculatum leaves (LE) was obtained by percolation with ethanol-water and then subjecting it to liquid-liquid partitions, yielding hexane (HX), ethyl acetate (EtOAc), butanol (BuOH), and aqueous (Aq) fractions. Screening for antimicrobial activity of the LE and its fractions was evaluated in vitro through broth microdilution method, against thirteen pathogenic and non-pathogenic microorganisms, and the antimycobacterial activity was performed through agar diffusion assay. The cytotoxic concentrations (CC90) for LE, HX, and EtOAc were obtained on BHK-21 cells by using MTT reduction assay. The LE showed activity against Serratia marcescens and Staphylococcus aureus, with Minimum Inhibitory Concentration (MIC) values of 250 and 500 µg/mL, respectively. Furthermore, HX demonstrated outstanding activity against Micrococcus luteus and Candida albicans with a MIC of 31.2 µg/mL in both cases. The MIC for EtOAc also was 31.2 µg/mL against Escherichia coli. Conversely, BuOH and Aq were inactive against all tested microorganisms and LE proved inactive against Mycobacterium tuberculosisand Mycobacterium bovisas well. Campesterol, stigmasterol, and sitosterol were the proposed structures as main compounds present in the EF and HX/EtOAc fractions, evidenced by mass spectrometry. Therefore, LE, HX, and EtOAc from T. paniculatumshowed potential as possible sources of antimicrobial compounds, mainly HX, for presenting low toxicity on BHK-21 cells with excellent Selectivity Index (SI = CC90/MIC) of 17.72 against C. albicans.

O2/CO2-sensitive cyclic AMP-signalling pathway in peripheral chemoreceptors

RESUMO: O corpo carotídeo (CB) é um pequeno órgão sensível a variações na PaO2, PaCO2 e pH. As células tipo I (células glómicas) do corpo carotídeo, as unidades sensoriais deste órgão, libertam neurotransmissores em resposta às variações dos gases arteriais. Estes neurotransmissores atuam quer em recetores pré-sinápticos, localizados nas células tipo I, quer em recetores póssinápticos, localizados nas terminações do nervo do seio carotídeo, ou em ambos. A activação dos recetores pré-sinápticos modula a atividade do corpo carotídeo, enquanto que, a activação dos recetores pós-sinápticos, de carater excitatório, desencadeia um aumento da frequência de descarga das fibras do CSN, com subsequente despolarização dos neurónios do gânglio petroso, e posterior despolarização de um grupo específico de neurónios do centro respiratório central, desencadeando, como resposta final, hiperventilação. Estes recetores pré- e pós-sinápticos podem ser classificados em ionotrópicos ou metabotrópicos, estando os últimos acoplados a adenilatos ciclases transmembranares (tmAC). O mecanismo exato pelo qual as variações dos gases arteriais são detetadas pelo CB não se encontra ainda completamente elucidado, mas tem sido sugerido que alterações nos níveis de cAMP estejam associadas ao mecanismo de deteção de variações de O2 e CO2. Os níveis de cAMP podem ser regulados através da sua via de síntese, mediada por dois tipos de adenilatos ciclases: tmAC sensível aos eurotransmissores e adenilato ciclase solúvel (sAC)sensível a variações de HCO3/CO2, e pela sua via de degradação mediada por fosfodiesterases. A via de degradação do cAMP pode ser manipulada farmacologicamente, funcionando enquanto alvo terapêutico para o tratamento de patologias do foro respiratório (e.g. asma, hipertensão pulmonar, doença pulmonar obstructiva crónica e apneia do sono), que induzem um aumento da actividade do CB.O trabalho descrito nesta dissertação partiu da hipótese de que a actividade do CB é manipulada por fármacos, que interferem com a via de sinalização do cAMP, tendo sido nosso objectivo geral, investigar o papel do cAMP na quimiotransdução do CB de rato, e determinar se a actividade dos enzimas responsáveis pela via de sinalização do cAMP é ou não regulada por variações de O2/CO2. Assim, a relevância deste trabalho é a de estudar e identificar possíveis alvos moleculares (sAC, isoformas de tmAC e PDE) com potencial para serem usados no tratamento de patologias relacionadas com o controlo respiratório. A primeira parte do presente trabalho, centrou-se na caracterização farmacológica da PDE4 no CB e em tecidos não quimiorecetores (e.g. gânglio cervical superior e artérias carótidas), e na observação do efeito de hipóxia aguda na acumulação dos níveis de cAMP, induzidos pelos inibidores de PDE, nestes tecidos. A quantificação de cAMP foi efectuada por técnica imunoenzimática (EIA), tendo sido elaboradas curvas de dose-resposta para os efeitos de inibidores, não específicos (IBMX) e específicos para a PDE2 e PDE4 (EHNA, Rolipram e Ro 20-1724), nos níveis de cAMP acumulados, em situações de normóxia (20%O2/5%CO2) e hipóxia (5%O2/5%CO2). A caracterização das PDE no gânglio cervical superior foi aprofundada, utilizando-se a técnica de transferência de energia de ressonância por fluorescência (FRET) em culturas primárias de neurónios, na presença de inibidores não específicos (IBMX) e específicos para a PDE3 e PDE4 (milrinone e rolipram, respetivamente). Foram igualmente estudadas, através de RT-qPCR, as alterações na expressão de PDE3A-B e PDE4A-D, no gânglio cervical superior, em resposta a diferentes percentagens de oxigénio. Na segunda parte do trabalho investigou-se a via de síntese do cAMP no CB em resposta a variações na concentração de HCO3/CO2. Em concreto, o protocolo experimental centrou-se na caracterização da sAC, dado que a sua actividade é regulada por variações de HCO3/CO2. A caracterização da expressão e regulação da sAC, em resposta a variações de HCO3/CO2 ,foi efectuada no CB e em tecidos não quimioreceptores periféricos (e.g. gânglio cervical superior, petroso e nodoso) por qRT-PCR. A actividade deste enzima foi caracterizada indirectamente através da quantificação dos níveis de cAMP (quantificação por EIA), induzidos por diferentes concentrações de HCO3/CO2, na presença de MDL-12,33-A, um inibidore da tmAC. A expressão das isoformas da tmAC no CB e gânglio petroso foi determinada por RT-qPCR. Adicionalmente, estudámos a contribuição relativa da tmAC e sAC no mecanismo de sensibilidade ao CO2 no CB. Para o efeito foram estudadas as alterações: 1) nos níveis de cAMP (quantificado por EIA) na presença de diferentes concentrações de HCO3/CO2 e ao longo do tempo (5-30 min); 2) na ativação da proteína cinase A (PKA, FRET baseado em sensores) em células tipo I do CB; e 3) na frequência de descarga do CSN (registos) na presença e ausência de ativadores e inibidores da sAC,tmAC e PKA. Por último, foi caracterizada a expressão e actividade da sAC nos quimioreceptors centrais (locus ceruleus, rafe e medula ventro-lateral) através de técnicas de RT-qPCR e EIA. A expressão das isoformas da tmAC foi aprofundada no locus coeruleus através de RT-qPCR. Por fim, comparámos a contribuição da tmAC e sAC nos níveis de cAMP no locus coeruleus em condições de normocapnia e hipercapnia.O nosso trabalho teve os seguintes resultados principais: 1) PDE4 está funcional no corpo carotídeo, artérias carótidas e gânglio cervical superior de rato, embora a PDE2 só se encontre funcional neste último; 2) Os efeitos dos inibidores de PDE nos níveis de acumulação de cAMP foram exacerbados em situações de hipóxia aguda no CB e artérias carótidas, mas foram atenuados no gânglio cervical superior; 3) No gânglio cervical superior, diferentes tipos de células apresentaram uma caracterização específica de PDEs, sugerindo uma subpopulação de células neste gânglio com funções fisiológicas distintas; 4) Embora todas as isoformas de PDE4 e PDE3 estivessem presentes no gânglio, a PDE3a, PDE4b e a PDE4d foram as isoformas mais expressas. Por outro lado, incubações de gânglio cervical superior, em diferentes percentagens de oxigénio, não alteraram (não regularam) significativamente a expressão das diferentes isoformas de PDE neste órgão; 5) a sAC encontra-se expressa e funcional no CB e nos quimiorecetores centrais estudados (locus coeruleus, rafe e medula ventrolateral). A sAC apresenta maior expressão no CB comparativamente aos restantes orgãos estudados, exceptuando os testículos, orgão controlo. Variações de HCO3/CO2 de 0/0 para 24/5 aumentaram os níveis de cAMP no CB e quimiorecetores centrais, tendo sido o aumento mais significativo observado no CB. Concentrações acima dos 24mM HCO3/5%CO2 não induziram alterações nos níveis de cAMP, sugerindo que a actividade da sAC se encontra saturada em condições fisiológicas (normocapnia) e que este enzima não desempenha qualquer papel na deteção de situações de hipercapnia; 6) No CB, a expressão das isoformas tmAC1, tmAC4, tmAC6 e tmAC9 é mais elevada comparativamente à expressão da sAC; 7) Utilizamos diferentes inibidores da tmAC (MDL 12-330A, 500μM, 2’5’-ddADO, 30-300μM, SQ 22536, 200μM) e da sAC (KH7, 10-100μM) para estudar a contribuição relativa destes enzimas na acumulação do cAMP no CB. Tanto a tmAC como a sAC contribuem para a acumulação dos níveis de cAMP em condições de hipercapnia. Contudo, existe um maior efeito destes inibidores nas condições de 12 mM HCO3/2.5%CO2 do que em condições de normocapnia e hipercapnia, sugerindo um papel relevante destes enzimas na atividade do CB em situações de hipocapnia; 8) Não se observaram variações nos níveis de cAMP em resposta a diferentes concentrações de HCO3/CO2 ao longo do tempo (5-30 min). O efeito inibitório induzido por ddADO e KH7 foi sobreponível após 5 ou 30 minutos de incubação em todas as concentrações de HCO3/CO2 estudadas; 9) Por último, verificou-se um aumento na frequência da descarga do nervo do seio carotídeo entre as condições de normocapnia e hipercapnia acídica. Ao contrário do KH7 (10μM), o 2’5’-ddADO reduziu significativamente a frequência de descarga do nervo, quer em condições de normocapnia quer de hipercapnia acídica. Contudo, não se verificou aumento na frequência de descarga do nervo entre normocapnia e hipercapnia isohídrica, sugerindo que a sensibilidade à hipercapnia no CB é mediada por variações de pH. Em conclusão, os resultados decorrentes deste trabalho permitiram demonstrar que, embora os enzimas que medeiam a via de sinalização do cAMP possam ser bons alvos terapêuticos em condições particulares, a sua actividade não é específica para o CB. Os resultados sugerem ainda que o cAMP não é um mediador específico da transdução à hipercapnia neste orgão. Contudo, os nossos resultados demonstraram que os níveis de cAMP são mais elevados em condições fisiológicas, o que sugere que o cAMP possa ter uma função homeostática neste orgão. Por último, o presente trabalho demonstrou que os aumentos de cAMP descritos por outros em condições de hipercapnia, não são observáveis quando o pH se encontra controlado. ------------------ ABSTRACT: The work presented in this dissertation was aimed to establish how specific is cAMP-signaling pathways in the CB mainly in different CO2 conditions and how O2 concentrations alter/drives the manipulation of cAMP signaling in the CB. The experimental studies included in this thesis sought to investigate the role of cAMP in the rat CB chemotransduction mechanisms and to determine whether the enzymes that participate in cAMP signal transduction in the CB are regulated by O2/CO2. We characterized the enzymes involved in the cAMP-signaling pathway in the CB (sAC, tmAC, PDE) under different O2/CO2 conditions. Our results demonstrated that many of these enzymes are involved in CO2/O2 sensing and while they may be useful in treating conditions with alterations in CO2/O2 sensing,they will not be specific to chemoreception within the CB: 1) PDE4 is ubiquitously expressed in CB and non-chemoreceptor related tissues and their affinity to inhibitors change with O2 tensions in both CB and carotid arteries, and 2) sAC and tmAC are expressed in peripheral and central chemo- and non-chemoreceptor tissues and their effect on cAMP levels do not change between normocapnic and isohydric hypercapnic conditions. Our results provide evidence against a specific role of cAMP as a mediator for O2 and CO2 chemotransduction in the rat CB and emphasized the role of pH in CO2 sensitivity of the CB. Furthermore, our results demonstrate that cAMP levels are maintained higher under physiological conditions, supporting recent finding from our lab, which all together suggests that cAMP has a homeostatic function in this organ.

Chemical approaches to ubiquitous computing

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Química, perfil de Química Física, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Physico-chemical characterization of chars produced in the co-pyrolysis of wastes and possible routes of valorisation

Thesis submitted for the Degree in Master of Energy and Bioenergy

The Role of Actin-Capping Protein and Src signalling in tissue growth and apoptosis during Drosophila wing development

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Developmental Biology

Physical and chemical assessment of lime–metakaolin mortars: Influence of binder:aggregate ratio

Cement & Concrete Composites 45 (2014) 264–271

Electrochemical and quantum chemical investigations of the insecticide fipronil.

This work describes an electrochemical and quantum chemical investigation of the fipronil insecticide. Cyclic voltammetry (CV) and square wave voltammetry (SWV) experiments were performed over a graphite-polyurethane (GPU) composite electrode. The fipronil molecule presents an one?electron irreversible oxidation reaction. Profiting the SWV signal a square wave stripping voltammetry (SWSV) procedure to determine the fipronil molecule in a 0.10 mol L-1 Britton-Robinson buffer solution, pH 8.0 was developed with accumulation potential and time of 0.50 V and 120 s, respectively. The limits of detection and quantification were 0.80 and 2.67 ?g L-1, respectively. Recovery tests were performed in three natural waters samples with values ranging from 99.67 to 101.37%. Quantum chemical studies showed that the nitrogen atom of the pyrazole group is the most probable oxidation site of the fipronil molecule.

Evaluation of the impact of chemical control measures and entomological surveillance on Chagas' disease in the counties of Mambaí and Buritinópolis, Goiás State, Brazil

Epidemiological surveillance activities were implemented in 1980 in Mambaí and Buritinópolis counties, Goiás State. Twenty years later the authors evaluated the impact of these vector control measures on Chagas' disease transmission, based on entomological indicators. Entomological investigation was conducted using the man-hour technique and covering all domiciles. In order to study vector food sources the stomach contents of triatomines were analyzed using the modified precipitins technique. Triatomines were shown to be present in 48 (71.6%) of the 67 locations. Peridomiciliary infestation rates in Mambaí and Buritinópolis were 8.7% and 12.1%, respectively, while intradomiciliary rates were 0.7% and 1.2%. Triatoma sordida was the species identified in 97.3% of all captured specimens. It was also the only species found to be naturally infected with Trypanosoma cruzi. Birds were the most frequent food source (45%) for Triatoma sordida. The most significant result was the complete absence of Triatoma infestans in the two counties.

Chemical composition, toxicity and larvicidal and antifungal activities of Persea americana (avocado) seed extracts

The present study had the aim of testing the hexane and methanol extracts of avocado seeds, in order to determine their toxicity towards Artemia salina, evaluate their larvicidal activity towards Aedes aegypti and investigate their in vitro antifungal potential against strains of Candida spp, Cryptococcus neoformans and Malassezia pachydermatis through the microdilution technique. In toxicity tests on Artemia salina, the hexane and methanol extracts from avocado seeds showed LC50 values of 2.37 and 24.13mg mL-1 respectively. Against Aedes aegypti larvae, the LC50 results obtained were 16.7mg mL-1 for hexane extract and 8.87mg mL-1 for methanol extract from avocado seeds. The extracts tested were also active against all the yeast strains tested in vitro, with differing results such that the minimum inhibitory concentration of the hexane extract ranged from 0.625 to 1.25mg L-¹, from 0.312 to 0.625mg mL-1 and from 0.031 to 0.625mg mL-1, for the strains of Candida spp, Cryptococcus neoformans and Malassezia pachydermatis, respectively. The minimal inhibitory concentration for the methanol extract ranged from 0.125 to 0.625mg mL-1, from 0.08 to 0.156mg mL-1 and from 0.312 to 0.625mg mL-1, for the strains of Candida spp., Cryptococcus neoformans and Malassezia pachydermatis, respectively.

Tityus stigmurus (Thorell, 1876) (Scorpiones; Buthidae): response to chemical control and understanding of scorpionism among the population

In this study, the events following application of the insecticideDemand 2.5 concentrated solution (CS) in the field, to control Tityus stigmurus, were investigated. Data on attitudes and practices relating to scorpionism were collected using a questionnaire. During the months of May to July 2005, 69 premises were monitored on different days following insecticide treatment, focusing on scorpion frequency and mortality. According to the results, 42% of the premises showed scorpion incidence, with an average of three specimens per house. The highest incidence was recorded during the first week following the treatment. Only 7% of the specimens were found dead. Most (72%) of the population showed knowledge about prevention and control measures. Despite this, 100% of the premises presented breeding sites, mainly in debris (79.7%). These results indicate that the scorpion control method used by health agents during this investigation was not efficient, and the results suggest that the method may have had a dispersive effect on these animals.

Novel ready-to-eat mango product using gellan gum as gelling agent: physico-chemical, microbial and sensory characteristics

Este trabalho foi efectuado com o apoio da Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia com o Centro de Engenharia dos Biossistemas (CEER