The effects of drugs, ions, and poly-l-lysine on the excretory system of Schistosoma mansoni

We have been able to label the excretory system of cercariae and all forms of schistosomula, immature and adult worms with the highly fluorescent dye resorufin. We have shown that the accumulation of the resorufin into the excretory tubules and collecting ducts of the male adult worm depends on the presence of extracellular calcium and phosphate ions. In the adult male worms, praziquantel (PZQ) prevents this accumulation in RPMI medium and disperses resorufin from tubules which have been prelabelled. Female worms and all other developmental stages are much less affected either by the presence of calcium and phosphate ions, or the disruption caused by PZQ. The male can inhibit the excretory system in paired female. Fluorescent PZQ localises in the posterior gut (intestine) region of the male adult worm, but not in the excretory system, except for the anionic carboxy fluorescein derivative of PZQ, which may be excreted by this route. All stages of the parasite can recover from damage by PZQ treatment in vitro. The excretory system is highly sensitive to damage to the surface membrane and may be involved in vesicle movement and damage repair processes. In vivo the adult parasite does not recover from PZQ treatment, but what is inhibiting recovery is unknown, but likely to be related to immune effector molecules.

New insights in carbohydrate-deficient transferrin analysis with capillary electrophoresis-mass spectrometry

Capillary zone electrophoresis (CZE) with UV detection has been widely used for the determination of carbohydrate-deficient transferrin (CDT), an indirect marker of the chronic alcohol consumption (≥60-80g/day). A commercially available method (CEofix? CDT kit), containing a bilayer anionic coating, allows for the analysis of CDT with a high resolution between transferrin (Tf) glycoforms with reduced protein adsorption onto the capillary wall. Although widely used in routine analysis, this procedure presents some limitations in terms of selectivity and sensitivity which may be overcome with mass spectrometry (MS). However, the available method is not MS-compatible due to the non-volatile coating as well as the phosphate and borate buffers present in the background electrolyte (BGE). This study firstly consisted in developing MS-compatible separation conditions, i.e., coating and BGE compositions. Numerous cationic, neutral, and anionic coatings were evaluated in combination with BGEs covering a broad range of pH values. A bilayer coating composed of a cationic layer of 10% polybrene (m/v) and an anionic layer of 10% dextran sulfate (m/v) combined with a BGE composed of 20mM ammonium acetate at pH 8.5 provided the best results in terms of glycoforms' resolution, efficiency, adsorption reduction, migration times' repeatability, and coating stability. The method was then transferred to CZE-MS after investigations of the electrospray ionization (ESI) source, equipped with a sheath-flow interface, and the time-of-flight (TOF/MS) parameters. A successful MS detection of tetrasialo-Tf was obtained during infusion, while the experiments highlighted the challenges and issues encountered with intact glycoprotein analysis by CZE-ESI-MS.

Bulky DNA adducts, 4-aminobiphenyl-haemoglobin adducts and diet in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) prospective study

In contrast to some extensively examined food mutagens, for example, aflatoxins, N-nitrosamines and heterocyclic amines, some other food contaminants, in particular polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and other aromatic compounds, have received less attention. Therefore, exploring the relationships between dietary habits and the levels of biomarkers related to exposure to aromatic compounds is highly relevant. We have investigated in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) cohort the association between dietary items (food groups and nutrients) and aromatic DNA adducts and 4-aminobiphenyl-Hb adducts. Both types of adducts are biomarkers of carcinogen exposure and possibly of cancer risk, and were measured, respectively, in leucocytes and erythrocytes of 1086 (DNA adducts) and 190 (Hb adducts) non-smokers. An inverse, statistically significant, association has been found between DNA adduct levels and dietary fibre intake (P = 0·02), vitamin E (P = 0·04) and alcohol (P = 0·03) but not with other nutrients or food groups. Also, an inverse association between fibre and fruit intake, and BMI and 4-aminobiphenyl-Hb adducts (P = 0·03, 0·04, and 0·03 respectively) was observed. After multivariate regression analysis these inverse correlations remained statistically significant, except for the correlation adducts v. fruit intake. The present study suggests that fibre intake in the usual range can modify the level of DNA or Hb aromatic adducts, but such role seems to be quantitatively modest. Fibres could reduce the formation of DNA adducts in different manners, by diluting potential food mutagens and carcinogens in the gastrointestinal tract, by speeding their transit through the colon and by binding carcinogenic substances.

Estudi de l'evolució dels nivells d'immissió dels contaminant emesos per la incineradora de Campdorà (Girona)

L’ objectiu principal d’ aquest treball és l’ anàlisi de l’ evolució de l’ impacte ambiental produït per l’ emissió de gasos contaminants procedents de la incineradora de Campdorà (Girona). Els gasos contaminants objecte d’ estudi són: partícules de suspensió totals, clorur d’ hidrogen, diòxid de nitrogen, monòxid de carboni i diòxid de sofre. S’ ha realitzat la simulació de la dispersió atmosfèrica dels contaminants emesos per la incineradora de Campdorà mitjançant el programa informàtic ISC-AERMOD View. Com a resultat, s’ obtenen una sèrie de mapes de concentració on es mostren els diferents nivells d’ immissió detectats en la zona objecte d’ estudi. Els resultats mostren com la incorporació de noves tecnologies i tractaments de gasos en la incineradora de Campdorà han representat una reducció dels nivells d’ immissió de la zona, millorant la qualitat de l’ aire i disminuint l’ impacte ambiental que produeixen les emissions contaminants

Genetic and biological characterization of a densovirus isolate that affects dengue virus infection

Brevidensoviruses have an encapsidated, single-stranded DNA genome that predominantly has a negative polarity. In recent years, they have received particular attention due to their potential role in the biological control of pathogenic arboviruses and to their unnoticed presence in cell cultures as contaminants. In addition, brevidensoviruses may also be useful as viral vectors. This study describes the first genetic and biological characterization of a mosquito densovirus that was isolated in Brazil; moreover, we examined the phylogenetic relationship between this isolate and the other brevidensoviruses. We further demonstrate that this densovirus has the potential to be used to biologically control dengue virus (DENV) infection with in vitro co-infection experiments. The present study provides evidence that this densovirus isolate is a fast-spreading virus that affects cell growth and DENV infection.

Avaluació econòmica i ambiental de tractament de compostos orgànics volàtils

L'estudi tracta sobre una empresa fabricant de tints i pintures que tot i està conscienciada amb el medi ambient i utilitzar tècniques de prevenció en origen per disminuir l’emissió de COV a l’atmosfera (les seves emissions es troben dins dels rangs permesos per la legislació en aquest sector), els seus directius pretenen conèixer les alternatives possibles per valorar la possibilitat d'aplicar algun sistema de tractament dels Compostos Orgànics Volàtils a la sortida de la xemeneia, amb la finalitat de recuperar o reduir l’emissió d’aquests contaminants a l’atmosfera. Es presenta una avaluació econòmica i ambiental de diferents sistemes de tractament dels COV aplicables a l’empresa

Lepromatous leprosy patients produce antibodies that recognise non-bilayer lipid arrangements containing mycolic acids

Non-bilayer phospholipid arrangements are three-dimensional structures that form when anionic phospholipids with an intermediate structure of the tubular hexagonal phase II are present in a bilayer of lipids. Antibodies that recognise these arrangements have been described in patients with antiphospholipid syndrome and/or systemic lupus erythematosus and in those with preeclampsia; these antibodies have also been documented in an experimental murine model of lupus, in which they are associated with immunopathology. Here, we demonstrate the presence of antibodies against non-bilayer phospholipid arrangements containing mycolic acids in the sera of lepromatous leprosy (LL) patients, but not those of healthy volunteers. The presence of antibodies that recognise these non-bilayer lipid arrangements may contribute to the hypergammaglobulinaemia observed in LL patients. We also found IgM and IgG anti-cardiolipin antibodies in 77% of the patients. This positive correlation between the anti-mycolic-non-bilayer arrangements and anti-cardiolipin antibodies suggests that both types of antibodies are produced by a common mechanism, as was demonstrated in the experimental murine model of lupus, in which there was a correlation between the anti-non-bilayer phospholipid arrangements and anti-cardiolipin antibodies. Antibodies to non-bilayer lipid arrangements may represent a previously unrecognised pathogenic mechanism in LL and the detection of these antibodies may be a tool for the early diagnosis of LL patients.

Determinació d'hidrocarburs aromàtics policíclics (PAHs) en mostres de sòls per cromatografia de gasos acoblada a l'espectrometria de masses (GC/MS)

La importància dels Hidrocarburs Aromàtics Policíclics (PAHs) com a contaminants ha estat sempre en debat. Des del moment en què no compleixen els requeriments de persistència, toxicitat i transport a llargues distàncies, no es consideren contaminants orgànics persistents (POPs). En conseqüència, no es troben inclosos dins la llista dels dirty dozen de la Convenció d’Estocolm sobre POPs. A més, ja que el seu alliberament no és intencionat, algunes veus han plantejat la possibilitat d’eliminar o reduir la quantitat d’aquests compostos a l’atmosfera i que arriben també, per deposició, al sòl, sediments, aigües, etc. Tanmateix, segons el Protocol firmat pel Comitè Estats Units-Europa (UNECE), els PAHs haurien d’haver estat inclosos a aquesta llista ja que són productes químics les emissions dels quals haurien de ser minimitzades o previngudes. És per això i l’interès pel medi ambient que dins el projecte Estudi de la influència de contaminants orgànics (BTEX i PAHs) en la mobilitat de metalls pesants en sòls, al qual es vol entendre quin és el mecanisme de transport dels metalls pesants en presència d’aquests contaminants, enfocat sobretot als marges de les carreteres per la combustió de gasolines i l’exhaust dels vehicles, que es justifica aquest treball de recerca. Aquest treball de recerca es basa en la posta a punt d’un mètode d’anàlisi de PAHs mitjançant la Cromatografia de Gasos acoblada a l’Espectrometria de Masses (GC/MS). Cadascun dels mètodes seguits estan reportats a la Environmental Protection Agency dels Estats Units (US EPA), però tot i així cal fer la optimització, realitzant o no, lleus modificacions d’aquests per ajustar-nos a les nostres necessitats específiques. En aquest treball de recerca s’exposen els diferents passos a realitzar un cop feta la presa de mostra fins l’expressió final dels resultats un cop identificats i quantificats els PAHs d’interès presents en una matriu de sòl. Això comprèn la seva extracció inicial mitjançant el Soxhlet, un cleanup posterior a partir tant de l’extracció en fase sòlida (SPE) amb una fase C18 com la cromatografia en columna utilitzant gel de sílice com a adsorbent. Finalment, s’han determinat els paràmetres influents en la separació, identificació i quantificació dels PAHs amb relació a la cromatografia de gasos i la seva detecció per espectrometria de masses.

Síntesi, caracterització i aplicació de membranes catalítiques amb nanopartícules de pal·ladi

Les nanopartícules metàl·liques són catalitzadors molt efectius degut a la seva elevada àrea superficial específica. No obstant, degut a la seva gran tendència a l’agregació, sovint és necessària la seva immobilització sobre suports per tal de dur a terme aplicacions específiques. La immobilització de les nanopartícules dins d’una matriu polimèrica ha demostrat ser una bona metodologia per a aquest propòsit, doncs permet l’estabilització i protecció de les partícules, així com la recuperació del catalitzador. Mitjançant la incorporació de nanopartícules metàl·liques a membranes polimèriques es poden obtenir materials nanocomposites molt efectius, que podrien combinar la capacitat catalítica dels nanomaterials amb l’efectivitat dels processos de membrana en un sol pas. L’objectiu a llarg termini és l’obtenció de membranes catalítiques actives capaces de realitzar simultàniament la separació i la destrucció de contaminants presents en solució. Concretament, en aquest treball s’han desenvolupat membranes polimèriques de Poliètersulfona amb grup Cardo modificada amb grups sulfònics per tal de sintetitzar nanopartícules de Pd mitjançant la tècnica de la Síntesi Intermatricial. Tant el polímer modificat com les membranes i el nanocomposite obtingut han estat caracteritzats i l’eficiència catalítica s’ha avaluat monitoritzant la reducció catalítica del 4-nitrofenol en presència de NaBH4.

Sulfur and strontium isotope composition of the Llobregat River (NE Spain): Tracers of natural and anthropogenic chemicals in stream waters

The use of sulfur and strontium isotopes as tracers for the source/s of water contaminants have been applied to the water of the Llobregat River system (NE Spain). Surface water samples from June 1997 were collected from the Llobregat River and its main tributaries and creeks. The chemistry of most stream waters are controlled mainly by the weathering of Tertiary chemical sediments within the drainage basin. The largest variation in delta(34)S values were found in the small creeks with values ranging from -9.9 to 15parts per thousand, whilst in the main river channels values ranged from 6.3 to 12.4parts per thousand. The Sr-87/Sr-86 ratio for dissolved strontium ranged from 0.70795 for a non-polluted site to 0.70882 for a polluted one. Most of the waters with high NO3 and low Ca/Na ratio converge to the same Sr-87/Sr-86 value, pointing to dominant pollutant end member contribution or a mixing of pollutants with an isotopic composition around 0.7083-0.7085. Although the concentration of the natural inputs in the river for sulfate and strontium are high, as a result of the sulfate outcrops within the geology of the basin, their isotopic characteristics suggest that they can be used as a discriminating device in water pollution problems. However to establish the detailed characteristics of the isotopes as geochemical tools, specific high-resolution case studies are necessary in small areas, where the inputs are well known.

Datació de Posidonia oceanica mitjançant 210Pb

La Posidonia oceanica és una fanerògama marina endèmica del Mediterrani. Es tracta d’una espècie molt important a les zones costeres, i en les últimes dècades la seva producció s’ha vist reduïda. En aquest estudi s’ha volgut demostrar la viabilitat d’utilitzar l’espècie Posidonia oceanica com a arxiu de contaminants al llarg del temps, alhora que s’han desenvolupat eines per a l’estudi de la dinàmica de les poblacions d’aquesta espècie. Les concentracions de 210Pb observades als rizomes de Posidonia oceanica demostren que la datació d’organismes vius d’aquesta espècie mitjançant tècniques de 210Pb no son viables. D’altre banda, s’ha aconseguit crear una cronologia del seu matte, la qual ens ha permès distingir entre diferents ritmes de sedimentació de la zona. Estudis paral·lels de la quantitat de carboni orgànic i inorgànic del matte han reafirmat els resultats obtinguts de la datació, permetent, al mateix temps, identificar una possible causa de la variació en el ritme de sedimentació de la zona estudiada.

Bioacumulació de 210Po a nivell subcel·lular

S’ha analitzat la concentració de 210Po en les fraccions subcel·lulars en òrgans digestius per diferents espècies de peixos. S’ha determinat que al voltant d'un 50% del 210Po es concentra en la fracció de citoplasma. La fracció de citoplasma es va separar en diferents especiacions químiques on es va determinar que la fracció de proteïna era la més enriquida en 210Po amb un 69%. Per una altra banda s'han estudiat les concentracions de metalls (Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb i Hg) en relació a la concentració de 210Po on s'ha trobat una correlació entre el 210Po i els metalls de Fe i Hg per als teixits de les espècies estudiades. També s'han analitzat les concentracions de metalls respecte a la fracció de citoplasma i s'ha relacionat amb la concentració de 210Po. Amb metalls com Fe, Cu, Ni i Hg analitzats s'ha trobat una relació front a la concentració de 210Po.

Tractament d'aigües residuals mitjançant un sistema híbrid d'aiguamolls artificials: cap a una depuració més verda

Les aigües residuals són aquelles derivades de les activitats humanes, ja sigui involuntàriament o de forma intencionada. Aquest és el punt de partida del present projecte. És inqüestionable que aquestes aigües no es poden tornar a abocar al medi natural d’on s’han extret sense ser tractades prèviament, ja que contenen diferents tipus de contaminants que perjudiquen greument el nostre entorn. Des de que l’ésser humà va adonar-se d’aquesta evidència han aparegut sistemes de depuració d’aquestes aigües. L’objectiu principal d’aquest projecte és la posada en marxa d’un sistema híbrid d’aiguamolls artificials que pugui realitzar aquesta funció tan necessària per a la nostra societat, en aquest cas depurant les aigües residuals provinents d’un centre tecnològic (en què es combinen aigües sanitàries i aigües provinents dels laboratoris de recerca), de forma que compleixin els requisits marcats a la llei per al seu abocament al medi natural. El desenvolupament del present projecte segueix les bases del mètode científic, és a dir unes hipòtesis que hem formulat als objectius. Col·laboració en el disseny i construcció de l’experiment, el sistema híbrid d’aiguamolls. La recollida de mostres i posterior anàlisi de diferents paràmetres d’aquestes aigües abans i després de ser tractades. En aquest cas també s’ha fet un seguiment i evolució, tant del sistema com de la vegetació planta. I finalment l’anàlisi dels resultats i posterior discussió per veure si s’han complert els objectius. De forma general, els resultats han estat bastant positius, tant en la configuració amb l’AFSSV inundat i buit. No obstant això, s’observa que amb l’AFSSV s’observen clar avantatges en l’eliminació de força contaminants. Les aigües compleixen pràcticament tots els límits de contaminats establerts per la llei, menys l’amoni per algun tipus d’error humà o interferències i algun dia la DBO5. Durant la durada de l’experimentació han sorgit alguns problemes amb el sistema, els quals es recomana solucionar per a posteriors projecte. Els més destacats són les característiques del tanc d’homogeneïtzació i l’eutrofització a l’AFS. Per tant, podem concloure que s’ha confirmat el que apuntava la bibliografia, en què aquests sistemes híbrids d’aiguamolls poden ser un substitut als tractaments convencionals de depuració de les aigües residuals. Tanmateix amb algunes limitacions i un llarg recorregut que encara s’ha de seguir en aquest camp de la investigació. Projectes com aquest, que suposen l’inici d’un projecte més gran, poden ajudar a l’objectiu final que ha de ser crear un món més sostenible.

Estudio de la calidad ambiental de la Bahía de Cárdenas para un futuro manejo integrado de zonas costeras

Estudi de la qualitat ambiental de la Bahía de Cárdenas (Cuba) mitjançant una sèrie d’indicadors físico-químics de l’aigua que reflecteixen l’estat actual de l’ecosistema. Els resultats s’han contrastat amb la legislació cubana per tal de determinar el grau de contaminació de l’aigua. S’han estudiat les fonts contaminants i finalment s’han proposat una sèrie d’actuacions per a la seva millora

Economic structure and key sectors analysis of greenhouse gas emissions in Uruguay

This paper identifies the key sectors in greenhouse gas emissions of the Uruguayan economy through input-output analysis. This allows to precisely determine the role played by the different productive sectors and their relationship with other sectors in the relation between the Uruguayan productive structure and atmospheric pollution. In order to guide policy design for GHG reduction, we decompose sectors liability between the pollution generated through their own production processes and the pollution indirectly generated in the production processes of other sectors. The results show that all the key polluting sectors for the different contaminants considered are relevant because of their own emissions, except for the sector Motor vehicles and oil retail trade, which is relevant in CO2 emissions because of its pure, both backward and forward, linkages. Finally, the best policy channels for controlling and reducing GHGs emissions are identified, and compared with the National Climate Change Response Plan (NCCRP) lines of action.