Characterization of a clone from an adult worm cDNA library selected with anti-Schistosoma mansoni human antibodies dissociated from immune complexes: a preliminary report

Considering the scarcity of defined antigens, actually useful and reliable for use in the field studies, we propose an alternative method for selection of cDNA clones with potential use in the diagnosis of schistosomiasis. Human antibodies specific to a protein fraction of 31/32 kDa (Sm31/32), dissociated from immune complexes, are used for screening of clones from an adult worm cDNA library. Partial sequencing of five clones, selected through this strategy, showed to be related to Schistosoma mansoni: two were identified as homologous to heat shock protein 70, one to glutathione S-transferase, one to homeodomain protein, and one to a previously described EST (expressed sequence tag) of S. mansoni. This last clone was the most consistently reactive during the screening process with the anti-Sm31/32 antibodies dissociated from the immune complexes. The complete sequence of this clone was obtained and the translation data yielded only one ORF (open reading frame) that code for a protein with 57 amino acids. Based on this amino acid sequence two peptides were chemically synthesized and evaluated separately against a pool of serum samples from schistosomiasis patients and non-schistosomiasis individuals. Both peptides showed strong reactivity only against the positive pool, suggesting that these peptides may be useful as antigens for the diagnosis of schistosomiasis mansoni.

Modulatory activity of antioxidants against the toxicity of Rifampicin in vivo

The World Health Organization (WHO) has shown concern about the burden of tuberculosis in the developing countries. Even though rifampicin is an effective drug in the management of tuberculosis, it has been documented to have some toxic effects in humans. Therefore, this study intends to investigate the modulatory effect of vitamins C and E on the hepatotoxicity, sperm quality and brain toxicity of Rifampicin. Forty Wistar albino rats were used, 10 animals per group. Group 1 animals received 0.3 mL of distilled water, the Group 2 animals received the therapeutic dose of rifampicin, Group 3 animals received therapeutic doses of rifampicin plus vitamin E, while Group 4 received therapeutic doses of rifampicin and vitamin C. The administration was performed orally during three months; the animals were sacrificed by cervical dislocation at the end of that period. Blood samples were collected and liver function and lipid profile was analyzed using fully automated clinical chemistry device. The liver, brain and reproductive organs underwent histopathological examination. Sperm samples were collected from the epididymis to achieve count and motility and morphological analysis. Results showed rifampicin alone to raise (p < 0.05) liver function enzymes (Aspartate amino transferase [AST], Serum alanine amino transferase [ALT] and Total Bilirubin) when compared with controls. While the vitamin E treated group showed remarkable protection, the vitamin C treated group showed questionable protection against the rifampicin induced liver damage. Sperm count results showed an important (p < 0.05) increase in the sperm quality in vitamin E and C treated groups. However, the vitamin E plus Rifampicin treated group showed increased lipid peroxidation. The histopathological findings revealed structural damages by rifampicin in liver, brain and epididymis while some remarkable architectural integrity was observed in the antioxidant-treated groups. It can be concluded that vitamin E or C improved sperm quality and protected against the brain damage caused by rifampicin. Moreover, vitamin E demonstrated remarkable hepatoprotection against rifampicin induced damage while vitamin C shows a questionable hepatoprotection.

Importância do Diagnóstico Laboratorial no Síndrome de HELLP

O Síndrome de Hellp (S. Hellp) é uma situação clínica que surge aproximadamente em 10% dos casos de pré-eclâmpsia grave. É uma disfunção multiorgânica em que a tríade laboratorial que o caracteriza, H-hemólise, EL-elevated liver enzymes (enzimas hepáticos elevados) e LP-low platelets (trombocitopenia) permite efectuar e monitorizar correctamente o diagnóstico e tratamento aplicado. O S. Hellp pode surgir inicialmente numa fase mais lenta, em que se verificam níveis moderadamente elevados de desidrogenase láctica (LDH), trombocitopenia ligeira (100.000-150.000/ul) e diminuição da haptoglobina. Posteriormente, torna-se evidente a existência de disfunção hepática, pela elevação dos níveis séricos do aspartato amino transferase (AST) e alanina amino transferase (ALT), acompanhados de concentrações ainda mais elevadas de LDH e trombocitopenia grave (<50.000/ul). Surge a anemia hemolítica microangiopática e verificam-se igualmente alterações significativas da coagulação. Outras perturbações podem ocorrer, nomeadamente a nível renal, cardiovascular e respiratório.

The two-component system of a novel copper resistant operon of Marinobacter hydrocarbonoclasticus

Dissertation for the Master’s Degree in Structural and Functional Biochemistry

A clinico-pathological study of 163 untreated cases of chronic hepatitis C

We performed a clinico-pathological study of 163 untreated cases of chronic hepatitis C. Eighty five percent of the patients were clinically asymptomatic and their physical examinations sbowed unremarkable or minimal changes at the time of the liver biopsy Liver function tests tended to present slight abnormalities, involving mild elevations of the activity of the aminotransferases and gamma-glutamil transferase levels. In spite of these mild abnormalities advanced chronic liver disease ivas histologically detected in eighty nine percent of the patients, mainly showing chronic active hepatitis. The most characteristic histological finding ivas an interlobular bile duct damage which correlated with the presence of tymphoid aggregates in the portal tracts and with the development of fibrosis.

Alterações da função hepática de camundongos desnutridos e infectados pelo Schistosoma mansoni

Existem poucos estudos sobre as alterações da função hepática em camundongos com esquistossomose associada à desnutrição. Neste trabalho, os animais foram divididos em quatro grupos, de acordo com as dietas (normal ou hipoprotéica) e infectados ou não pelo Schistosoma mansoni. Todos os grupos desenvolveram-se menos que o grupo controle (p<0,0001). A mortalidade nos animais foi devida à infecção. Níveis altos de aminotransferases nos animais nutridos e infectados sugerem um processo inflamatório intenso (p<0,0001). Todos os grupos apresentaram elevação da fosfatase alcalina. Houve aumento da aspartato transferase e da fosfatase alcalina em animais nutridos infectados. As dietas modificaram os níveis de albumina (p>0,001), e das proteínas séricas. Os grupos, comparados ao controle, mostraram baixos níveis de glicose (p<0,001). Este estudo verificou que ambas, infecção e/ou desnutrição, interferiram nos níveis dos indicadores bioquímicos, mas as alterações mais importantes da função hepática ocorreram durante a inflamação intensa causada pela esquistossomose.

Improvement of in silico strain engineering methods in Saccharomyces cerevisiae

PhD thesis in Bioengineering

Biosynthetic production of curcuminoids

Curcuminoids are natural phenylpropanoids from plants that have been reported as potential cancer-fighting drugs. Nevertheless, these compounds present a poor bioavailability. Cellular uptake is low and curcuminoids are quickly metabolized once inside the cell, requiring repetitive oral doses to achieve an effective concentration for therapeutic activity [1]. Herein, we report an engineered artificial pathway for the production of curcuminoids in Escherichia coli. Arabidopsis thaliana 4-coumaroyl-CoA ligase and Curcuma longa diketide-CoA synthase (DCS) and curcumin synthase (CURS1) were used and 188 µM (70 mg/L) of curcumin was obtained from ferulic acid [2]. Bisdemethoxycurcumin and demethoxycurcumin were also produced, but in lower concentrations, by feeding p-coumaric acid or a mixture of p-coumaric acid and ferulic acid, respectively. Additionally, curcuminoids were produced from tyrosine through the caffeic acid pathway. To produce caffeic acid, tyrosine ammonia lyase from Rhodotorula glutinis and 4-coumarate 3-hydroxylase from Saccharothrix espanaensis were used [3]. Caffeoyl-CoA 3-O-methyl-transferase from Medicago sativa was used to convert caffeoyl-CoA to feruloyl-CoA. Using caffeic acid, p-coumaric acid or tyrosine as a substrate, 3.9, 0.3, and 0.2 µM of curcumin were produced, respectively. This is the first report on the use of DCS and CURS1 in vivo to produce curcuminoids. In addition, curcumin, the most studied curcuminoid for therapeutic purposes and considered in many studies as the most potent and active, was produced by feeding tyrosine using a pathway involving caffeic acid. We anticipate that by using a tyrosine overproducing strain, curcumin can be produced in E. coli without the need of adding expensive precursors to the medium, thus decreasing the production cost. Therefore, this alternative pathway represents a step forward in the heterologous production of curcumin using E. coli. Aiming at greater production titers and yields, the construction of this pathway in another model organism such as Saccharomyces cerevisiae is being considered.

Female alcoholics: electrocardiographic changes and associated metabolic and electrolytic disorders

OBJECTIVE: To identify the electrocardiographic changes and their associations with metabolic and electrolytic changes in female alcoholics. METHODS: The study comprised 44 female alcoholics with no apparent physical disorder. They underwent the following examinations: conventional electrocardiography; serologic tests for syphilis, Chagas' disease, and hepatitis B and C viruses; urinary pregnancy testing; hematimetric analysis; biochemical measurements of albumin, fibrinogen, fasting and postprandial glycemias, lipids, hepatic enzymes, and markers for tissue necrosis and inflammation. RESULTS: Some type of electrocardiographic change was identified in 33 (75%) patients. In 17 (38.6%) patients, more than one of the following changes were present: prolonged QTc interval in 24 (54.5%), change in ventricular repolarization in 11(25%), left ventricular hypertrophy in 6 (13.6%), sinus bradycardia in 4 (9.1%), sinus tachycardia in 3 (6.8%), and conduction disorder in 3 (6.8%). The patients had elevated mean serum levels of creatine phosphokinase, aspartate aminotransferases, and gamma glutamyl transferase, as well as hypocalcemia and low levels of total cholesterol and LDL-cholesterol. The patients with altered electrocardiograms had a more elevated age, a lower alcohol consumption, hypopotassemia, and significantly elevated levels of triglycerides, postprandial glucose, sodium and gamma glutamyl transferase than those with normal electrocardiograms. The opposite occurred with fasting glycemia, magnesium, and alanine aminotransferase. CONCLUSION: The electrocardiographic changes found were prolonged QTc interval, change in ventricular repolarization, and left ventricular hypertrophy. Patients with normal and abnormal electrocardiograms had different metabolic and electrolytic changes.

Influências de dietas ricas em ácidos graxos saturados e insaturados sobre o miocárdio de ratos

OBJETIVOS: O estudo avaliou a influência de dietas ricas em ácidos graxos saturados (AGS) e ácidos graxos insaturados (AGI) sobre a função mecânica, a morfologia e o estresse oxidativo do miocárdio de ratos. MÉTODOS: Ratos Wistar com 60 dias de idade foram alimentados com dieta padrão (n = 8) ou dietas ricas em AGS (n = 8) ou AGI (n = 8) durante 60 dias. A função mecânica foi avaliada em músculo papilar isolado do ventrículo esquerdo (VE) por meio de contrações isométrica e isotônica, em condição basal (1,25 mM de cálcio), após elevação da concentração extracelular de cálcio para 5,2 mM e estimulação beta-adrenérgica com isoproterenol 1,0 µM. Fragmentos do VE foram usados para estudo de estresse oxidativo e microscopias óptica e eletrônica. RESULTADOS: As dietas suplementadas com AGS e AGI não alteraram a função mecânica do músculo cardíaco. Entretanto, ambas provocaram estresse oxidativo, com aumento do hidroperóxido de lipídio e redução da concentração de superóxido dismutase. A dieta AGI diminuiu a expressão da catalase e a AGS reduziu a quantidade de glutationa peroxidase miocárdica. Ambas as dietas promoveram discretas alterações morfológicas visualizadas ultra-estruturalmente, como depósitos lipídicos e lesões das membranas celulares. CONCLUSÃO: Os resultados sugerem que dietas enriquecidas com AGS e AGI não acarretam alteração da função mecânica do músculo cardíaco isolado, mas causam discretas lesões estruturais e estresse oxidativo no miocárdio.

Estradiol transdérmico e perfil lipídico: efeitos em um grupo específico de mulheres brasileiras pós-menopausadas

FUNDAMENTO: Em mulheres pós-menopausadas, mudanças significantes ocorrem, que podem induzir doenças cardiovasculares, tais como o perfil lipídico aterogênico devido a um aumento nos níveis de colesterol total e LDL, e uma diminuição nos níveis de HDL. A terapia de reposição hormonal (TRH) pode evitar essas mudanças no perfil lipídico. OBJETIVO: Determinar os efeitos da TRH constituída por estradiol transdérmico e acetato de medroxiprogesterona nos parâmetros bioquímicos e lipídicos de mulheres brasileiras pós-menopausadas. MÉTODOS: Este é um estudo prospectivo, longitudinal, aberto, no qual trinta mulheres pós-menopausadas receberam estradiol em gel transdérmico (1 mg/dia) de forma contínua, combinado com acetato de medroxiprogesterona (MPA) (5 mg/dia) por 12 dias/mês. Os seguintes parâmetros foram determinados: colesterol total, triglicérides, lipoproteína de alta densidade (HDL-colesterol), lipoproteína de baixa densidade (LDL-colesterol), lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL-colesterol), glicose, aspartato aminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT), gama-glutamil transferase (GGT) e hormônio folículo estimulante (FSH). RESULTADOS: Os parâmetros do perfil lipídico mostraram uma diminuição não-significante, enquanto os níveis de GGT e FSH apresentaram uma diminuição estatisticamente significante. CONCLUSÕES: O tratamento com estradiol em gel transdérmico não mostrou um impacto significante no perfil lipídico, de forma que não resultou em um efeito benéfico nos marcadores de doenças cardiovasculares, sugerindo que a dose, modo de administração e o tempo de tratamento foram importantes para esses resultados. Além disso, o tratamento com dose baixa e modo de administração transdérmico também demonstrou um significante efeito hepático nessa população. Dessa forma, esse tratamento pode fornecer efeitos interessantes sobre o perfil lipídico em mulheres brasileiras pós-menopausadas.

Development of sensing systems for environmental monitoring

This project focused on the investigation and the development of a chemical sensing system for the determination of chromium Cr6+ and a bio-reactor followed by electrochemical detection at a glassy carbon electrode, for the determination of organochlorine compounds. The conjugation of Cr6+ with 1,5-diphenylcarbazide was studied at various types of electrodes such as glassy carbon, ultra-trace epoxy-graphite, chemically or un-modified carbon-paste and dropping-mercury. The cyclic voltammetric behaviour of the complex was also investigated. In addition, the possibility of developing a chemical sensor, Le. an electrochemical probe capable of sensing Cr6+ through its complexation with 1,5-diphenylacarbazide was studied. The conjugations of l-chloro-2,4-dinitrobenzene, 2,4-dichloronitrobenzene and ethacrynic, which are electrophilic organochlorine compounds, with reduced glutathione, were studied in order to test the bioreactor developed, based on the immobilisation of glutathione s-transferase. This was carried out at different types of electrodes such as glassy-carbon, gold, silver, platinum, epoxy-graphite, hangingmercury, and ferrocene-modified rotating-disc electrodes.

Marcadores de desequilíbrio redox em sangue de pacientes hipertensos de uma comunidade no Nordeste do Brasil

FUNDAMENTO: Estudos recentes descrevem a participação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio na hipertensão. OBJETIVO: Identificar o desbalanço redox em sangue de hipertensos. MÉTODOS: Superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa (GSH), vitamina C, transferrina, ceruloplasmina, malondialdeído (MDA) e o grupo carbonila, foram quantificados no sangue de 20 hipertensos e 21 controles. Os indivíduos tinham um Índice de Massa Corporal de > 18,5 e < 30 kg/m², glicemia < 100 mg/dL, colesterol sérico < 200 mg/dL, e eram mulheres não fumantes, não grávidas e não lactantes, não usuárias de alopurinol e probucol, e hipertensos em medicação anti-hipertensiva. Todos os indivíduos foram submetidos a um período preparatório de quatro semanas sem álcool, suplementos vitamínicos, dexametasona e paracetamol. RESULTADOS: Níveis reduzidos de CAT (p = 0,013), GSH ( p = 0,003) e MDA (p = 0,014), e altos níveis de GPx (p = 0,001) e ceruloplasmina (p = 0,015) foram obtidos no grupo de hipertensos, em comparação com os controles. Foi verificada uma correlação positiva entre a pressão sistólica e o MDA nos hipertensos e diastólica e CAT nos controles. CONCLUSÃO: Os dados obtidos são sugestivos de que os hipertensos apresentavam desequilíbrio em reações redox, a despeito do possível efeito atenuante de sua medicação anti-hipertensiva.

A resposta oxidativa em corações de camundongos é modulada por background genético

FUNDAMENTO: o tabagismo apresenta importante papel sobre as doenças cardiovasculares, entretanto permanecem pouco compreendidos os motivos pelos quais alguns seres humanos as desenvolvem e outros não. OBJETIVO: nosso objetivo foi analisar o perfil redox do coração de diferentes linhagens de camundongos após exposição à fumaça de cigarro. MÉTODOS: camundongos machos suíços (n = 10), C3H (n = 10), BALB/c (n = 10) e C57BL/6 (n = 10) foram expostos à fumaça de cigarro (12 cigarros/dia), enquanto os respectivos controles (n = 10) ao ar ambiente por 60 dias. Após sacrifício, o coração foi retirado para análises bioquímicas. RESULTADOS: embora o conteúdo de malondialdeído não tenha aumentado em nenhum grupo, a atividade da catalase diminuiu no grupo suíço (p < 0,05), BALB/c (p < 0,05) quando comparados aos respectivos grupos-controle, enquanto a mieloperoxidase diminuiu no grupo C3H (p < 0,05) e C57BL/6 (p < 0,001) quando comparados aos respectivos grupos controle. O conteúdo de glutationa reduzida diminuiu nos grupos suíço, C3H, C57BL/6 (p < 0,05) e no grupo BALB/c (p < 0,001) quando comparados com os respectivos controles. Observamos aumento do conteúdo da glutationa oxidada no grupo Suíço (p < 0,05) e diminuição nos grupos C3H (p < 0,05) e BALB/c (p < 0,001) quando comparados aos respectivos grupos-controle. A razão glutationa reduzida/ glutationa oxidada apresentou redução nos grupos suíço e C57BL/6 (p < 0.05) quando comparados aos grupos controle. CONCLUSÃO: o background genético nos camundongos pode influenciar na resposta antioxidante após a exposição à fumaça de cigarro e parece ser um fator determinante para o desequilíbrio redox no suíço e C57BL/6. Compreender as respostas antioxidantes e do background genético C3H e BALB/c podem fornecer importantes informações quanto à resistência cardíaca a fumaça de cigarro.

Efeito do betacaroteno sobre o estresse oxidativo e a expressão de conexina 43 cardíaca

FUNDAMENTO: Estudos de intervenção mostraram aumento da mortalidade em pacientes que receberam betacaroteno. Contudo, não são conhecidos os mecanismos envolvidos nesse fenômeno. OBJETIVO: Avaliar a influência do betacaroteno sobre o estresse oxidativo e a expressão de conexina 43 em coração de ratos. MÉTODOS: Ratos Wistar, pesando aproximadamente 100 g, foram alocados em dois grupos: Grupo Controle (n = 30), que recebeu a dieta usada de rotina em nosso laboratório, e Grupo Betacaroteno (n = 28), que recebeu betacaroteno (na forma de cristal, adicionado e misturado à dieta) na dose de 500 mg de betacaroteno/kg de dieta. Os animais receberam tratamento até que atingissem entre 200 e 250 g, quando eram sacrificados. Foram coletados sangue, fígado e coração para realização de Western blotting e imunoistoquímica para conexina 43; foram realizados estudos morfométricos, dosagens de betacaroteno por cromatografia líquida de alta eficiência bem como de glutationa reduzida, glutationa oxidada e hidroperóxidos de lipídeos por análises bioquímicas. RESULTADOS: O betacaroteno foi detectado apenas no fígado dos animais do Grupo Betacaroteno (288 ± 94,7 µg/kg). Os níveis de glutationa reduzida/glutationa oxidada foram maiores no fígado e no coração dos animais do Grupo Betacaroteno (fígado - Grupo Controle: 42,60 ± 1,62; fígado - Grupo Betacaroteno: 57,40 ± 5,90; p = 0,04; coração: - Grupo Controle: 117,40 ± 1,01; coração - Grupo Betacaroteno: 121,81 ± 1,32 nmol/mg proteína; p = 0,03). O conteúdo de conexina 43 total foi maior no Grupo Betacaroteno. CONCLUSÃO: O betacaroteno apresentou efeito benéfico, caracterizado pelo aumento da comunicação intercelular e melhora do sistema de defesa antioxidante. Nesse modelo, os mecanismos não explicam a maior mortalidade observada com a suplementação de betacaroteno em estudos clínicos. (Arq Bras Cardiol. 2013; [online].ahead print, PP.0-0)