Analysis of chemokines and reactive oxygen species formation by rat and human neutrophils induced by microcystin-LA, -YR and -LR

Microcystins (MC), a family of heptapeptide toxins produced by some genera of Cyanobacteria, have potent hepatotoxicity and tumor-promoting activity. Leukocyte infiltration in the liver was observed in MC-induced acute intoxication. Although the mechanisms of hepatotoxicity are still unclear, neutrophil infiltration in the liver may play an important role in triggering toxic injury and tumor development. The present study reports the effects of MC-LA, MC-YR and MC-LR (1 and 1000 nM) on human and rat neutrophils functions in vitro. Cell viability, DNA fragmentation, mitochondrial membrane depolarization and intracellular reactive oxygen species (ROS) levels were measured by flow cytometry. Extracellular ROS content was measured by lucigenin-amplified chemiluminescence, and cytokines were determined by ELISA. We found that these MC increased interleukin-8 (IL-8), cytokine-induced neutrophil chemoattractant-2 alpha beta (CINC-2 alpha beta) and extracellular ROS levels in human and rat neutrophils. Apart from neutrophil presence during the inflammatory process of MC-induced injury, our results suggest that hepatic neutrophil accumulation is further increased by MC-induced neutrophil-derived chemokine. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Influence of total solids contents of milk whey on the acidifying profile and viability of various lactic acid bacteria

The main objectives of the present study were (a) to study the effects of the different combinations of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Lb), Lactobacillus acidophilus (La), Lactobacillus rhamnosus (Lr), and Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BI) in co-culture with Streptococcus thermophilus (St) on the rate of acid development in milk and milk-whey mixture, and (b) the effect of the level of the total solids of the different bases on the acidification profile and viability of potential health-promoting microorganisms. The co-culture of St-Lr showed the lowest values V(max) in all bases; while the co-culture St-Bl had high t(Vmax) in milk and whey bases (12 and 10 g/100 g, respectively). Co-cultures St-La and St-Lb reached V(max) at pH 5.5, while St-Lr and St-Bl at pH 5.91. Fermentation time to reach pH 4.5 was longer when St-Lr co-culture was used, while St-Lb had the lowest value. All the products had slight development of acid during the storage period, and lowest values were observed when the St-Bl co-culture was employed. Lb, BI and St cultures had high counts at pH 4.5 in the three bases. The total solids affected the viability of Lb and La. The technological interest of these combinations is discussed in this article. (C) 2008 Swiss Society of Food Science and Technology. Published by Elsevier Ltd. AM rights reserved.

Effect of combined supplementation with vitamin E and alpha-lipoic acid on myocardial performance during in vivo ischaemia-reperfusion

Reactive oxygen species (ROS) contribute significantly to myocardial ischaemia-reperfusion (I-R) injury. Recently the combination of the antioxidants vitamin E (VE) and alpha-lipoic acid (alpha-LA) has been reported to improve cardiac performance and reduce myocardial lipid peroxidation during in vitro I-R. The purpose of these experiments was to investigate the effects of VE and alpha-LA supplementation on cardiac performance, incidence of dysrhythmias and biochemical alterations during an in vivo myocardial I-R insult. Female Sprague-Dawley rats (4-months old) were assigned to one of the two dietary treatments: (1) control diet (CON) or (2) VE and alpha-LA supplementation (ANTIOXID). The CON diet was prepared to meet AIN-93M standards, which contains 75 IU VE kg(-1) diet. The ANTIOXID diet contained 10 000 IU VE kg(-1) diet and 1.65 g alpha-LA kg(-1) diet. After the 14-week feeding period, significant differences (P < 0.05) existed in mean myocardial VE levels between dietary groups. Animals in each experimental group were subjected to an in vivo I-R protocol which included 25 min of left anterior coronary artery occlusion followed by 10 min of reperfusion. No group differences (P > 0.05) existed in cardiac performance (e.g. peak arterial pressure or ventricular work) or the incidence of ventricular dysrhythmias during the I-R protocol. Following I-R, two markers of lipid peroxidation were lower (P < 0.05) in the ANTIOXID animals compared with CON. These data indicate that dietary supplementation of the antioxidants, VE and alpha-LA do not influence cardiac performance or the incidence of dysrhythmias but do decrease lipid peroxidation during in viva I-R in young adult rats.

Improved cardiac performance after ischemia in aged rats supplemented with vitamin E and alpha-lipoic acid

The purpose of these experiments was to examine the effects of dietary antioxidant supplementation with vitamin E (VE) and alpha -lipoic acid (alpha -LA) on biochemical and physiological responses to in vivo myocardial ischemia-reperfusion (I-R) in aged rats. Male Fischer-334 rats (18 mo old) were assigned to either 1) a control diet (CON) or 2) a VE and alpha -LA supplemented diet (ANTIOX). After a 14-wk feeding period, animals in each group underwent an in vivo I-R protocol (25 min of myocardial ischemia and 15 min of reperfusion). During reperfusion, peak arterial pressure was significantly higher (P < 0.05) in ANTIOX animals compared with CON diet animals. I-R resulted in a significant increase (P < 0.05) in myocardial lipid peroxidation in CON diet animals but not in ANTIOX animals. Compared with ANTIOX animals, heart homogenates from CON animals experienced significantly less (P < 0.05) oxidative damage when exposed to five different in vitro radical producing systems. These data indicate that dietary supplementation with VE and -LA protects the aged rat heart from I-R-induced lipid peroxidation by scavenging numerous reactive oxygen species. Importantly, this protection is associated with improved cardiac performance during reperfusion.

Tripolyphosphate as precursor for REPO4: Eu3+ (RE = Y, La, Gd) by a polymeric method

A modification of the Pechini method was applied to obtain luminescent rare earth orthophosphates. The developed synthetic route is based on the ability of the tripolyphosphate anion (P3O105-) to act both as a complexing agent and as an orthophosphate precursor. Heating of aqueous solutions containing RE3+, Eu3+, P3O105-, citric acid, and ethylene glycol led to polymeric resins. The ignition of these resins at different temperatures yielded luminescent orthophosphates. The produced nanosized phosphors (YPO4:Eu3+, (Y,Gd)PO4:Eu3+, and LaPO4:Eu3+) were analyzed by infrared and luminescence spectroscopies, X-ray diffractometry, and scanning electron microscopy.

A low-protein, high-carbohydrate diet increases the adipose lipid content without increasing the glycerol-3-phosphate or fatty acid content in growing rats

Le taux de triacylglycerol (TAG) qui s`accumule dans le tissu adipeux depend de 2 mecanismes opposes : la lipogenese et la lipolyse. Nous avons montre anterieurement que le poids des lipides du tissu adipeux de l`epididyme (EPI) de meme que leur taux augmentent chez les rats en croissance soumis a une diete hypoproteique hyperglucidique (HPHG) pendant 15 jours. La presente etude a eu pour but d`examiner les voies impliquees dans la lipogenese et la lipolyse qui regulent l`accumulation des lipides dans le tissu. On a evalue in vivo la synthese de novo des acides gras, qui s`est revelee similaire chez les rats soumis a la diete HPHG ou a une diete temoin; toutefois, chez les rats soumis a la diete HPHG, une diminution de l`activite de la lipoproteine lipase dans le tissus adipeux de l`EPI a ete observee, ce qui laisse croire a une diminution de la capture des acides gras des lipoproteines circulantes. La diete HPHG n`a eu aucun effet sur la synthese du glycerol-3-phosphate (G3P) par la glycolyse ou la glyceroneogenese. L`activite de la glycerokinase, c.-a-d. la phosphorylation du glycerol issu de l`hydrolyse du TAG endogene pour former le GP3, n`a pas ete modifiee non plus par la diete HPHG. A l`oppose, les adipocytes des rats HPHG stimules par la norepinephrine ont eu une plus faible reponse lipolytique, meme si le taux lipolytique basal des adipocytes a ete similaire chez les 2 groupes. Ainsi, les resultats donnent a penser que la diminution de l`activite lipolytique stimulee par la norepinephrine joue un role essentiel dans l`augmentation du TAG observee dans le tissu adipeux de l`EPI des animaux HPHG, probablement en perturbant le processus d`activation de la lipolyse.

Effects of vitamin E and alpha-lipoic acid on skeletal muscle contractile properties

Initial experiments were conducted using an in situ rat tibialis anterior (TA) muscle preparation to assess the influence of dietary antioxidants on muscle contractile properties. Adult Sprague-Dawley rats were divided into two dietary groups: 1) control diet (Con) and 2) supplemented with vitamin E (VE) and alpha -lipoic acid (alpha -LA) (Antiox). Antiox rats were fed the Con rats' diet (AIN-93M) with an additional 10,000 IU VE/kg diet and 1.65 g/kg alpha -LA. After an 8-wk feeding period, no differences existed (P > 0.05) between the two dietary groups in maximum specific tension before or after a fatigue protocol or in force production during the fatigue protocol. However, in unfatigued muscle, maximal twitch tension and tetanic force production at stimulation frequencies less than or equal to 40 Hz were less (P < 0.05) in Antiox animals compared with Con. To investigate which antioxidant was responsible for the depressed force production, a second experiment was conducted using an in vitro rat diaphragm preparation. Varying concentrations of VE and dihydrolipoic acid, the reduced form of -LA, were added either individually or in combination to baths containing diaphragm muscle strips. The results from these experiments indicate that high levels of VE depress skeletal muscle force production at low stimulation frequencies.

Producción de ácido Itacónico por Aspergillus terreus y de Ácido Hialurónico por Streptococcus equi subsp. equi en Biorreactores de Tanque Agitado. Production of Itaconic Acid by Aspergillus terreus and of Hyaluronic Acid by Sreptococcus equi subsp. equi in Stirred Tank Bioreactors.

El proyecto aborda el problema general de establecer una metodología para el cambio de escala de la producción de metabolitos en biorreactores de tanque agitado.En el desarrollo de procesos de producción de metabolitos a partir de microorganismos, el cambio de escala es particularmente complejo, dado que los microorganismos experimentan un continuo cambio en sus rutas metabólicas durante el período de producción. Esto hace que en el proceso del cambio de escala, las mayores dificultades se encuentren en el desarrollo del inóculo y problemas ocasionados por modificaciones en las características de transferencia de calor, masa y momento.Dentro de este contexto general se definen dos objetivos específicos. Estos son: el estudio de la producción de ácido itacónico por Aspergillus terreus y el de la producción de ácido hialurónico por Streptococcus equi. subsp. equi, con la finalidad de desarrollar una metodología de trabajo experimental y teórica que permita sistematizar el estudio del factibilidad técnico-económica de plantas de producción, vinculando la investigación del procesos a escala de laboratorio con la producción a mayor escala.La hipótesis de trabajo es que el estudio de la producción de Aspergillus terreus y de Streptococcus equi en un biorreactor de tanque agitado a escala de laboratorio permitirá establecer los parámetros que contribuirán a realizar el cambio de escala de su producción y esto será verificado experimentalmente.Los trabajos se realizarán utilizando un biorreactor a escala de laboratorio especialmente diseñado para este tipo de trabajo. Los resultados experimentales se interpretarán con técnicas estadísticas y matemáticas de diferente complejidad a efectos de establecer los criterios de cambio de escala y luego se realizarán experiencias en un biorreactor piloto con el objeto de verificar la metodología seleccionada.El desarrollo del proyecto permitirá:1.- obtener información técnica útil sobre la producción de ácido itacónico, el que tiene importantes aplicaciones en la industria del plástico. La producción por medio del Aspergillus terreus MJL05 se realizará utilizando glicerol como fuente de carbono, el que constituye el principal subproducto en los procesos de manufactura de biodiesel. De este modo se podrá analizar la factibilidad técnica de una ruta alternativa para emplear este subproducto.2.- obtener información técnica útil sobre la producción de ácido hialurónico, biopolímero de alto valor agregado con importantes aplicaciones en medicina, y contribuir así a realizar el cambio de escala de su producción.

REPRODUCCIÓN CAPRINA. EFECTO DE LA ADICIÓN DE LÍPIDOS DIETARIOS SOBRE LA MODULACIÓN DEL ESTADO METABÓLICO Y LA CALIDAD DEL SEMEN CRIOPRESERVADO.

Adding Omega fatty acids (ω) 3 to the diet of stud bucks, the quality of sperm and their resistance to cryopreservation could increase. The aim of this study is to determine the effect of supplementation with ω3 on the metabolic state, sperm quality and resistance to freezing, in bucks kept in confinement under natural photoperiod. The experiment will be conducted in the facilities of the Faculty of Agronomy and Veterinary, UNRC (National University of Río Cuarto). Ten Anglo Nubian adult bucks, trained for semen collection with artificial vagina will be used. Males will be randomly allocated into 2 groups (5 animals each): control (C) and treatment (T). During the breeding season, group C will be fed with a ration of alfalfa and ground corn, according to the requirements for each category and sex (NRC, 2007). Group T will receive the same diet with the addition of linseeds. Both will have free access to water. Every week, semen of each buck, will be collected, evaluated and frozen. Sperm quality “in vitro” after thawing will be studied with a digital image analyzer. To assess oxidative stress in fresh and cryopreserved semen, levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and quantification of the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) will be determined. To establish the metabolic state, blood samples will be collected every two weeks. The statistical analysis will include an exploratory data analysis, multivariate analysis of multiple correspondences on a completely randomized design, analysis of variance and Fisher post-test. The level of significance will be set at P <0.05 and all results will be expressed as means ± SEM.

Aproximación al diseño de sistemas de bio-reactores para la delignificación de materiales lignocelulósicos y para la decontaminación de suelos y efluentes. Approximation to the design of bio-reactors systems for the delignificación of lignocellulosic materials and for the decontamination of soil and effluents

Los materiales lignocelulósicos residuales de las actividades agroindustriales pueden ser aprovechados como fuente de lignina, hemicelulosa y celulosa. El tratamiento químico del material lignocelulósico se debe enfrentar al hecho de que dicho material es bastante recalcitrante a tal ataque, fundamentalmente debido a la presencia del polímero lignina. Esto se puede lograr también utilizando hongos de la podredumbre blanca de la madera. Estos producen enzimas lignolíticas extracelulares fundamentalmente Lacasa, que oxida la lignina a CO2. Tambien oxida un amplio rango de sustratos ( fenoles, polifenoles, anilinas, aril-diaminas, fenoles metoxi-sustituídos, y otros), lo cual es una buena razón de su atracción para aplicaciones biotecnológicas. La enzima tiene potencial aplicación en procesos tales como en la delignificación de materiales lignocelulósicos y en el bioblanqueado de pulpas para papel, en el tratamiento de aguas residuales de plantas industriales, en la modificación de fibras y decoloración en industrias textiles y de colorantes, en el mejoramiento de alimentos para animales, en la detoxificación de polutantes y en bioremediación de suelos contaminados. También se la ha utilizado en Q.Orgánica para la oxidación de grupos funcionales, en la formación de enlaces carbono- nitrógeno y en la síntesis de productos naturales complejos. HIPOTESIS: Los hongos de podredumbre blanca, y en condiciones óptimas de cultivo producen distintos tipos de enzimas oxidasas, siendo las lacasas las más adecuadas para explorarlas como catalizadores en los siguientes procesos:  Delignificación de residuos de la industria forestal con el fin de aprovechar tales desechos en la alimentación animal.  Decontaminación/remediación de suelos y/o efluentes industriales. Se realizarán los estudios para el diseño de bio-reactores que permitan responder a las dos cuestiones planteadas en la hipótesis. Para el proceso de delignificación de material lignocelulósico se proponen dos estrategias: 1- tratar el material con el micelio del hongo adecuando la provisión de nutrientes para un desarrollo sostenido y favorecer la liberación de la enzima. 2- Utilizar la enzima lacasa parcialmente purificada acoplada a un sistema mediador para oxidar los compuestos polifenólicos. Para el proceso de decontaminación/remediación de suelos y/o efluentes industriales se trabajará también en dos frentes: 3) por un lado, se ha descripto que existe una correlación positiva entre la actividad de algunas enzimas presentes en el suelo y la fertilidad. En este sentido se conoce que un sistema enzimático, tentativamente identificado como una lacasa de origen microbiano es responsable de la transformación de compuestos orgánicos en el suelo. La enzima protege al suelo de la acumulación de compuestos orgánicos peligrosos catalizando reacciones que involucran degradación, polimerización e incorporación a complejos del ácido húmico. Se utilizarán suelos incorporados con distintos polutantes(por ej. policlorofenoles ó cloroanilinas.) 4) Se trabajará con efluentes industriales contaminantes (alpechínes y/o el efluente líquido del proceso de desamargado de las aceitunas). The lignocellulosic raw materials of the agroindustrial activities can be taken advantage as source of lignin, hemicellulose and cellulose. The chemical treatment of this material is not easy because the above mentioned material is recalcitrant enough to such an assault, due to the presence of the lignin. This can be achieved also using the white-rot fungi of the wood. It produces extracellular ligninolitic enzymes, fundamentally Laccase, which oxidizes the lignin to CO2. The enzyme has application in such processes as in the delignification of lignocellulosic materials and in the biobleaching of fibers for paper industry, in the treatment of waste water of industrial plants, in the discoloration in textile industries, in the improvement of food for ruminants, in the detoxification of polutants and in bioremediation of contaminated soils. HYPOTHESIS: The white-rot fungi produce different types of enzymes, being the laccases the most adapted to explore them as catalysts in the following processes:  Delignification of residues of the forest industry in order to take advantage of such waste in the animal feed.  Decontamination of soils and / or waste waters. The studies will be conducted for the design of bio reactors that allow to answer to both questions raised in the hypothesis. For the delignification process of lignocellulosic material they propose two strategies: 1- to treat the material with the fungi 2-to use the partially purified enzyme to oxidize the polyphenolic compounds. For the soil and/or waste water decontamination process, we have: 3- Is know that the enzyme protects to the soil of the accumulation of organic dangerous compounds catalyzing reactions that involve degradation, polymerization and incorporation to complexes of the humic acid. There will be use soils incorporated into different pollutants. 4- We will work with waste waters (alpechins or the green olive debittering effluents.

Aplicació de la termoquimiolisi - cromatografia de gasos - espectrometria de masses a l'estudi de la matèria orgànica del sòl

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Université de Poitiers, França, entre 2007 i 2009. El treball s'ha centrat en dues activitats bàsiques. El treball realitzat s’ha centrat en dues activitats bàsiques. D’una banda, la posada a punt d'un protocol de fraccionament de la matèria orgànica del sòl, per extraccions successives amb solvents alcalins després d'una seqüència de pretractaments al sòl: cap pretractament, atac amb àcid (per destruir els carbonats), atac amb ditionit (per reduir els òxids de Fe i Al i facilitar l'extracció de la matèria orgànica associada a aquests compostos). El protocol dóna una visió de conjunt de la situació de la matèria orgànica del sòl, combinant aspectes físics (protecció, precipitació, oclusió per carbonats) i químics (grau d'humificació). D’altra banda, l'aprenentatge de la tècnica de termoquimiolisi-cromatografia de gasos-espectrometria de masses. Aquest era l'objectiu de l'estada a Poitiers, al qual hem donat prioritat. Ens hem centrat en l'estudi de fraccions físiques (densimètriques) obtingudes en estudis anteriors sobre sòls forestals. Les fraccions considerades són: fracció lleugera (FL), tres fraccions ocluïdes (OC1, OC2 i OC3) i fracció densa (FD). L’aplicació de la termoquimiolisi permet de caracteritzar diversos grups de substàncies, de les quals ens hem centrat en alguns indicadors bioquímics: àcids grasos, alcohols, diàcids, productes fenòlics i altres productes aromàtics, derivats de carbohidrats. L’estudi de conjunt d’aquests productes indica que és a les fraccions ocluïdes (que solen ser minoritàries a tots els horitzons) on la matèria orgànica d’origen microbià és dominant, mentre que a les fraccions lleugera (FL) i densa (FD) la matèria orgànica d’origen vegetal sembla dominant. Es preveu aplicar aquesta tècnica a l’estudi de les fraccions obtingudes a la primera part del treball, actualment congelades i a l’espera de ser processades.

Estudi de la degradació anaeròbia de tres contaminants emergents: àcid clofíbric, carbamazepina i ibuprofè

En el present estudi s’ha fet un seguiment baromètric de la producció de biogàs de tres compostos farmacèutics mitjançant tests de degradació anaeròbia. El llot del digestor anaerobi de l’estació depuradora d’aigües residuals (EDAR) de Granollers s’ha emprat com a inòcul. En un primer experiment, s’ha fet l’estudi de l’etapa metanogènica, amb metanol com a substrat i les concentracions de 5, 10 i 20 mg·L-1 d’àcid clofíbric (CLOFI, regulador lípid), ibuprofè (IBU, anti-inflamatori) i carbamazepina (CARBA, antiepilèptic/analgèsic). En un segon experiment, s’ha estudiat l’etapa acetogènica, amb àcid propiònic com a substrat i amb concentracions de 20 i 100 mg·L-1 dels mateixos fàrmacs. Per una banda, en el primer experiment, no s’ha observat degradació dels fàrmacs i cap d’ells presenta toxicitat pel llot anaerobi. CARBA i IBU s’adsorbeixen majoritàriament a la fase sòlida. Per altra banda, en l’etapa acetogènica ni CARBA ni IBU s’han degradat i tampoc presenten toxicitat en cap de les concentracions provades. Com en el cas anterior, la majoria d’aquests fàrmacs queda adsorbit en el llot. En canvi, CLOFI es degrada en 100 mg·L-1 de concentració donant com a producte intermedi un metabòlit.

Paper de RIP140 en la fisiopatogenia de la adrenoleucodistròfia lligada a l'X.

La adrenoleucodistrofia ligada al X (X-ALD) es un enfermedad neurometabólica fatal caracterizada por una desmielinización cerebral progresiva infantil (CCALD) o por una neurodegeneración de la médula espinal (adrenomieloneuropatía, AMN), insuficiencia adrenal y acumulación de ácidos grasos de cadena muy larga (AGCML) como el ácido hexacosanoico (C26:0) en tejidos. La enfermedad está causada por mutaciones en el gen ABCD1 el cual codifica para un transportador peroxisomoal que importa AGCML. El ratón knockout para Abcd1 (Abcd1-) desarrolla alteraciones en la médula espinal que mimetizan el modelo de enfermedad AMN con inicio de los síntomas a los 20 meses. Previamente, nuestro grupo evidenció mediante análisis de transcriptómica, una desregulación mitocondrial en el modelo murino Abcd1- . En este trabajo demostramos que tanto en el ratón Abcd1- como en la sustancia blanca afectada de pacientes X-ALD hay una depleción mitocondrial. Para poder explicar esta depleción, estudiamos los niveles de un repressor de la biogenesis mitocondrial, RIP140. En cultivo organotípico de cortes de médula espinal observamos un aumento de los niveles proteicos de RIP140 en el ratón Abcd1- y también un aumento mediado por C26:0. Estos resultados indican que la sobreexpresión de RIP140 puede ser la responsable de la depleción mitocondrial presente en el ratón Abcd1- y una posible nueva diana terapèutica para la X-ALD.

N-terminal amino acid sequences of the major outer membrane proteins from a Neisseria meningitidis group B strain isolated in Brazil

The four dominant outer membrane proteins (46, 38, 33 and 28 kDa) were detected by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) in a semi-purified preparation of vesicle membranes of a Neisseria meningitidis (N44/89, B:4:P1.15:P5.5,7) strain isolated in Brazil. The N-terminal amino acid sequence for the 46 kDa and 28 kDa proteins matched that reported by others for class 1 and 5 proteins respectively, whereas the sequence (25 amino acids) for the 38 kDa (class 3) protein was similar to class 1 meningococcal proteins. The sequence for the 33 kDa (class 4) was unique and not homologous to any known protein.