Influence of a probiotic soy product on fecal microbiota and its association with cardiovascular risk factors in a animal model

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Qualidade das silagens de sorgo e de planta inteira de soja na terminação de cordeiros em confinamento

Pós-graduação em Zootecnia - FMVZ

Cimentos bioativos injetáveis funcionalizados com peptídeo osteogênico para reparação óssea

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Filmes de borracha natural com nanopartículas de prata e pontos quânticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Breeding system can affect the offspring sex ratio in Syrian hamsters

Nulliparous female Syrian hamsters were used to investigate the effect of two different breeding systems on the fertility of the female Syrian hamster. We hypothesized that females submitted to a harem system (HS) would deliver smaller and more female-biased litters than in a monogamic system. Ten female and 10 adult male hamsters housed individually (G1) were kept in a monogamic temporary breeding system, while 10 females and five males (G2) were submitted to HS with two females and a male permanently housed together since female weaning. Females from G1 and G2 delivered, respectively, 47 and 50 litters, and produced 364 (G1) and 383 (G2) weaned pups without any difference in litter size, mean weight of weaned pups and body condition of dams. Interparturition intervals were shorter and the percentage of male pups per litter was higher in the HS possibly as a result of different endocrine conditions provided by different breeding systems. Besides providing evidence that housing conditions can influence the sex of hamster offspring, our findings suggest a mechanism for the non-random distribution of male and female pups in hamster litters.

High Cholesterol Feeding May Induce Tubular Dysfunction Resulting in Hypomagnesemia

Background/Aims: Hypomagnesemia may induce hypercholesterolemia, but the contrary has not been described yet. Thus, magnesium homeostasis was evaluated in rats fed a cholesterol-enriched diet for 8 days. This study has a relevant clinical application if hypomagnesemia, due to hypercholesterolemia, is confirmed in patients with long-term hypercholesterolemia. Methods: Both hypercholesterolemic (HC) and normocholesterolemic rats (NC) were divided into sets of experiments to measure hemodynamic parameters, physiological data, maximum capacity to dilute urine (C-H2O), variations (Delta) in [Ca2+](i) and the expression of transporter proteins. Results: HC developed hypomagnesemia and showed high magnesuria in the absence of hemodynamic abnormalities. However, the urinary sodium excretion and C-H2O in HC was similar to NC. On the other hand, the responses to angiotensin II by measuring Delta [Ca2+](i) were higher in the thick ascending limb of Henle's loop (TAL) of HC than NC. Moreover, high expression of the cotransporter NKCC2 was found in renal outer medulla fractions of HC. Taken together, the hypothesis of impairment in TAL was excluded. Actually, the expression of the epithelial Mg2+ channel in renal cortical membrane fractions was reduced in HC. Conclusion: Impairment in distal convoluted tubule induced by hypercholesterolemia explains high magnesuria and hypomagnesemia observed in HC. Copyright (C) 2011 S. Karger AG, Basel

Probiotic cheese attenuates exercise-induced immune suppression in Wistar rats

Intense physical activity results in a substantial volume of stress and hence a significant probability of immunosuppression in athletes, with milk proteins being, perhaps, the most recommended protein supplements. Consumption of a probiotic cheese can attenuate immune suppression induced by exhausting exercise in rats. A popular Brazilian fresh cheese (Minas Frescal cheese) containing Lactobacillus acidophilus LA14 and Bifidobacterium longum BL05 was fed for 2 wk to adult Wistar rats, which then were brought to exhaustion on the treadmill. Two hours after exhaustion, the rats were killed and material was collected for the determination of serum uric acid, total and high-density lipoprotein cholesterol fraction, total protein, triacylglycerols, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, creatine kinase, and blood cell (monocyte, lymphocyte, neutrophil, and leukocyte) counts. Exercise was efficient in reducing lymphocyte counts, irrespective of the type of ingested cheese, but the decrease in the group fed the probiotic cheese was 22% compared with 48% in the animals fed regular cheese. Monocyte counts were unaltered in the rats fed probiotic cheese compared with a significant decrease in the rats fed the regular cheese. Most importantly, ingestion of the probiotic cheese resulted in a >100% increase in serum high-density lipoprotein cholesterol and a 50% decrease in triacylglycerols. We conclude that probiotic Minas Reseal cheese may be a viable alternative to enhance the immune system and could be used to prevent infections, particularly those related to the physical overexertion of athletes.

Cholesterol-lowering effect of whole lupin (Lupinus albus) seed and its protein isolate

This study describes the hypocholesterolaemic effect of whole lupin and its protein in hamsters. The diets were: casein (control group HC), lupin protein isolate (group HPI) and whole lupin seed (group HWS). Diets from HPI and HWS promoted a significant reduction of total cholesterol and non-HDL cholesterol in the hamsters' plasma as compared with HC. The true digestibility of HPI and HC groups were similar and differed significantly from the HWS one, which in turn showed a significant difference in total sterol excretion as compared to the former groups. Histological analysis of the liver revealed that animals fed on HPI and HWS diets presented a low level of steatosis (level 1) as compared to the ones fed on HC diet (level 4). Our findings demonstrate that protein isolate from Lupinus albus from Brazil has a metabolic effect on endogenous cholesterol metabolism and a protector effect on development of hepatic steatosis. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Evaluation of cytotoxic, genotoxic and antigenotoxic potential of Solanum lycocarpum fruits glicoalkaloid extract in V79 cells

Solanum lycocarpum St.-Hil (Solanaceae) is a hairy shrub or small much-branched tree of the Brazilian Cerrado, popularly known as "fruit-of-wolf". Considering that the induction of chromosomal mutations is involved in the process of carcinogenesis, and that S. lycocatpum is often used in folk medicine, it becomes relevant to study its effect on genetic material. In this sense, the aim of present study was to determine the possible cytotoxic, genotoxic and antigenotoxic potentials of S. lycocarpum fruits glycoalkaloid extract (SL) in Chinese hamster lung fibroblasts (V79 cells). The cytotoxicity was evaluated by the colony forming assay, apoptosis and necrosis assay. Trypan blue exclusion dye method and mitotic index. Genotoxic and antigenotoxic potential were evaluated by comet and chromosomal aberrations assays. Four concentrations of SL (4, 8, 16 and 32 mu g/mL) were used for the evaluation of its genotoxic potential. The DNA damage-inducing agent methyl methanesulfonate (MMS, 221 mu g/mL) was utilized in combination with extract to evaluate a possible protective effect. The results showed that SL was cytotoxic at concentrations above 32 mu g/mL by the colony forming assay. For apoptosis and necrosis assay, the concentration of 64 mu g/mL of SL showed statistically significant increase in cell death by apoptosis and necrosis, while the concentrations of 128 and 256 mu g/mL of SL demonstrated statistically significant increase in cell death by necrosis, compared with the control group. Analysis of cell viability by Trypan blue exclusion indicated >96% viability for treatments with concentrations up to 32 mu g/mL of SL No significant differences in MI were observed between cultures treated with different concentrations of 51 (4, 8, 16 and 32 mu g/mL) alone or in combination with MMS and the negative control, indicating that these treatments were not cytotoxic. The comet and chromosomal aberrations assays revealed that SL does not display genotoxic activity. Moreover, the different concentrations of SL showed protective effect against both genomic and chromosomal damages induced by MMS. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Head-to-Head Comparison of Three Vaccination Strategies Based on DNA and Raw Insect-Derived Recombinant Proteins against Leishmania

Parasitic diseases plague billions of people among the poorest, killing millions annually, and causing additional millions of disability-adjusted life years lost. Leishmaniases affect more than 12 million people, with over 350 million people at risk. There is an urgent need for efficacious and cheap vaccines and treatments against visceral leishmaniasis (VL), its most severe form. Several vaccination strategies have been proposed but to date no head-to-head comparison was undertaken to assess which is the best in a clinical model of the disease. We simultaneously assayed three vaccination strategies against VL in the hamster model, using KMPII, TRYP, LACK, and PAPLE22 vaccine candidate antigens. Four groups of hamsters were immunized using the following approaches: 1) raw extracts of baculovirus-infected Trichoplusia ni larvae expressing individually one of the four recombinant proteins (PROT); 2) naked pVAX1 plasmids carrying the four genes individually (DNA); 3) a heterologous prime-boost (HPB) strategy involving DNA followed by PROT (DNA-PROT); and 4) a Control including empty pVAX1 plasmid followed by raw extract of wild-type baculovirus-infected T. ni larvae. Hamsters were challenged with L. infantum promastigotes and maintained for 20 weeks. While PROT vaccine was not protective, DNA vaccination achieved protection in spleen. Only DNA-PROT vaccination induced significant NO production by macrophages, accompanied by a significant parasitological protection in spleen and blood. Thus, the DNA-PROT strategy elicits strong immune responses and high parasitological protection in the clinical model of VL, better than its corresponding naked DNA or protein versions. Furthermore, we show that naked DNA coupled with raw recombinant proteins produced in insect larvae biofactories -the cheapest way of producing DNA-PROT vaccines-is a practical and cost-effective way for potential "off the shelf" supplying vaccines at very low prices for the protection against leishmaniases, and possibly against other parasitic diseases affecting the poorest of the poor.

The Role of Dyslipidemia on Ocular Surface, Lacrimal and Meibomian Gland Structure and Function

Purpose: Dyslipidemia is characterized by high lipid blood levels that are risk factors for cardiovascular diseases, which are leading causes of death. However, it is unclear whether dyslipidemia is a cause of the dry eye syndrome (DES). Therefore we determined in transgenic mice models of dyslipidemia, whether there is an association with DES development. Methods: Dyslipidemic models included male and female adult mice overexpressing apolipoprotein CIII (Apo CIII), LDL receptor knockout (LDLR-KO) and ApoE knockout (ApoE-KO). They were compared with age-and gender-matched C57BL/6 mice. Ocular health was evaluated based on corneal slit lamp assessment, phenol red thread test (PRT) and impression cytology. Blood lipid profiles and histology of meibomian and lacrimal glands were also evaluated. Effects of high-fat diet and aging were observed in LDLR-KO and ApoCIII strains, respectively. Results: Body weight and lacrimal gland weight were significantly higher in male mice compared to females of the same strain (P < 0.05). Body weight was significantly lower in LDLRKO mice receiving high lipid diet compared to their controls (P = 0.0043). ApoE-KO were hypercholesterolemic and ApoCIII hypertriglyceridemic while LDLR-KO showed increases in both parameters. The PRT test was lower in male LDLR-KO mice with high-fat diet than control mice with standard diet (P = 0.0273). Aging did not affect lacrimal structural or functional parameters of ApoCIII strain. Conclusions: DES development is not solely dependent on dyslipidemia in relevant mice models promoting this condition. On the other hand, lacrimal gland structure and function are differentially impacted by lipid profile changes in male and female mice. This dissociation suggests that other factors beside dyslipidemia impact on tear film dysfunction and DES development.

Trypanosoma cruzi invades host cells through the activation of endothelin and bradykinin receptors: a converging pathway leading to chagasic vasculopathy

BACKGROUND AND PURPOSE Independent studies in experimental models of Trypanosoma cruzi appointed different roles for endothelin-1 (ET-1) and bradykinin (BK) in the immunopathogenesis of Chagas disease. Here, we addressed the hypothesis that pathogenic outcome is influenced by functional interplay between endothelin receptors (ETAR and ETBR) and bradykinin B2 receptors (B2R). EXPERIMENTAL APPROACH Intravital microscopy was used to determine whether ETR/B2R drives the accumulation of rhodamine-labelled leucocytes in the hamster cheek pouch (HCP). Inflammatory oedema was measured in the infected BALB/c paw of mice. Parasite invasion was assessed in CHO over-expressing ETRs, mouse cardiomyocytes, endothelium (human umbilical vein endothelial cells) or smooth muscle cells (HSMCs), in the presence/absence of antagonists of B2R (HOE-140), ETAR (BQ-123) and ETBR (BQ-788), specific IgG antibodies to each GPCRs; cholesterol or calcium-depleting drugs. RNA interference (ETAR or ETBR genes) in parasite infectivity was investigated in HSMCs. KEY RESULTS BQ-123, BQ-788 and HOE-140 reduced leucocyte accumulation in HCP topically exposed to trypomastigotes and blocked inflammatory oedema in infected mice. Acting synergistically, ETAR and ETBR antagonists reduced parasite invasion of HSMCs to the same extent as HOE-140. Exogenous ET-1 potentiated T. cruzi uptake by HSMCs via ETRs/B2R, whereas RNA interference of ETAR and ETBR genes conversely reduced parasite internalization. ETRs/B2R-driven infection in HSMCs was reduced in HSMC pretreated with methyl-beta-cyclodextrin, a cholesterol-depleting drug, or in thapsigargin-or verapamil-treated target cells. CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS Our findings suggest that plasma leakage, a neutrophil-driven inflammatory response evoked by trypomastigotes via the kinin/endothelin pathways, may offer a window of opportunity for enhanced parasite invasion of cardiovascular cells.

Estudio de la agresividad en machos de hámster dorado (Mesocricetus auratus)

El análisis del comportamiento agresivo del hámster dorado (Mesocricetus auratus) muestra que la relación de dominancia entre machos se establece en función del tamaño de los mismos, de modo que el resultado de las interacciones agresivas, en ausencia de otros factores externos o internos, será generalmente favorable al individuo de mayor tamaño. The analysis of aggressive behavior of the golden hamster (Mesocricetus auratus) shows that the factor that determine the relationships of dominance among males is established according to the differences in size of individuals, and the result of agonistic interactions, in absence of other external or internal factors, will be generally favourable to the larger one.

Caratterizzazione del legame di molecole di interesse farmaceutico alla sieroalbumina umana mediante biocromatografia e dicroismo circolare

Negli ultimi anni, un crescente numero di studiosi ha focalizzato la propria attenzione sullo sviluppo di strategie che permettessero di caratterizzare le proprietà ADMET dei farmaci in via di sviluppo, il più rapidamente possibile. Questa tendenza origina dalla consapevolezza che circa la metà dei farmaci in via di sviluppo non viene commercializzato perché ha carenze nelle caratteristiche ADME, e che almeno la metà delle molecole che riescono ad essere commercializzate, hanno comunque qualche problema tossicologico o ADME [1]. Infatti, poco importa quanto una molecola possa essere attiva o specifica: perché possa diventare farmaco è necessario che venga ben assorbita, distribuita nell’organismo, metabolizzata non troppo rapidamente, ne troppo lentamente e completamente eliminata. Inoltre la molecola e i suoi metaboliti non dovrebbero essere tossici per l’organismo. Quindi è chiaro come una rapida determinazione dei parametri ADMET in fasi precoci dello sviluppo del farmaco, consenta di risparmiare tempo e denaro, permettendo di selezionare da subito i composti più promettenti e di lasciar perdere quelli con caratteristiche negative. Questa tesi si colloca in questo contesto, e mostra l’applicazione di una tecnica semplice, la biocromatografia, per caratterizzare rapidamente il legame di librerie di composti alla sieroalbumina umana (HSA). Inoltre mostra l’utilizzo di un’altra tecnica indipendente, il dicroismo circolare, che permette di studiare gli stessi sistemi farmaco-proteina, in soluzione, dando informazioni supplementari riguardo alla stereochimica del processo di legame. La HSA è la proteina più abbondante presente nel sangue. Questa proteina funziona da carrier per un gran numero di molecole, sia endogene, come ad esempio bilirubina, tiroxina, ormoni steroidei, acidi grassi, che xenobiotici. Inoltre aumenta la solubilità di molecole lipofile poco solubili in ambiente acquoso, come ad esempio i tassani. Il legame alla HSA è generalmente stereoselettivo e ad avviene a livello di siti di legame ad alta affinità. Inoltre è ben noto che la competizione tra farmaci o tra un farmaco e metaboliti endogeni, possa variare in maniera significativa la loro frazione libera, modificandone l’attività e la tossicità. Per queste sue proprietà la HSA può influenzare sia le proprietà farmacocinetiche che farmacodinamiche dei farmaci. Non è inusuale che un intero progetto di sviluppo di un farmaco possa venire abbandonato a causa di un’affinità troppo elevata alla HSA, o a un tempo di emivita troppo corto, o a una scarsa distribuzione dovuta ad un debole legame alla HSA. Dal punto di vista farmacocinetico, quindi, la HSA è la proteina di trasporto del plasma più importante. Un gran numero di pubblicazioni dimostra l’affidabilità della tecnica biocromatografica nello studio dei fenomeni di bioriconoscimento tra proteine e piccole molecole [2-6]. Il mio lavoro si è focalizzato principalmente sull’uso della biocromatografia come metodo per valutare le caratteristiche di legame di alcune serie di composti di interesse farmaceutico alla HSA, e sul miglioramento di tale tecnica. Per ottenere una miglior comprensione dei meccanismi di legame delle molecole studiate, gli stessi sistemi farmaco-HSA sono stati studiati anche con il dicroismo circolare (CD). Inizialmente, la HSA è stata immobilizzata su una colonna di silice epossidica impaccata 50 x 4.6 mm di diametro interno, utilizzando una procedura precedentemente riportata in letteratura [7], con alcune piccole modifiche. In breve, l’immobilizzazione è stata effettuata ponendo a ricircolo, attraverso una colonna precedentemente impaccata, una soluzione di HSA in determinate condizioni di pH e forza ionica. La colonna è stata quindi caratterizzata per quanto riguarda la quantità di proteina correttamente immobilizzata, attraverso l’analisi frontale di L-triptofano [8]. Di seguito, sono stati iniettati in colonna alcune soluzioni raceme di molecole note legare la HSA in maniera enantioselettiva, per controllare che la procedura di immobilizzazione non avesse modificato le proprietà di legame della proteina. Dopo essere stata caratterizzata, la colonna è stata utilizzata per determinare la percentuale di legame di una piccola serie di inibitori della proteasi HIV (IPs), e per individuarne il sito(i) di legame. La percentuale di legame è stata calcolata attraverso il fattore di capacità (k) dei campioni. Questo parametro in fase acquosa è stato estrapolato linearmente dal grafico log k contro la percentuale (v/v) di 1-propanolo presente nella fase mobile. Solamente per due dei cinque composti analizzati è stato possibile misurare direttamente il valore di k in assenza di solvente organico. Tutti gli IPs analizzati hanno mostrato un’elevata percentuale di legame alla HSA: in particolare, il valore per ritonavir, lopinavir e saquinavir è risultato maggiore del 95%. Questi risultati sono in accordo con dati presenti in letteratura, ottenuti attraverso il biosensore ottico [9]. Inoltre, questi risultati sono coerenti con la significativa riduzione di attività inibitoria di questi composti osservata in presenza di HSA. Questa riduzione sembra essere maggiore per i composti che legano maggiormente la proteina [10]. Successivamente sono stati eseguiti degli studi di competizione tramite cromatografia zonale. Questo metodo prevede di utilizzare una soluzione a concentrazione nota di un competitore come fase mobile, mentre piccole quantità di analita vengono iniettate nella colonna funzionalizzata con HSA. I competitori sono stati selezionati in base al loro legame selettivo ad uno dei principali siti di legame sulla proteina. In particolare, sono stati utilizzati salicilato di sodio, ibuprofene e valproato di sodio come marker dei siti I, II e sito della bilirubina, rispettivamente. Questi studi hanno mostrato un legame indipendente dei PIs ai siti I e II, mentre è stata osservata una debole anticooperatività per il sito della bilirubina. Lo stesso sistema farmaco-proteina è stato infine investigato in soluzione attraverso l’uso del dicroismo circolare. In particolare, è stato monitorata la variazione del segnale CD indotto di un complesso equimolare [HSA]/[bilirubina], a seguito dell’aggiunta di aliquote di ritonavir, scelto come rappresentante della serie. I risultati confermano la lieve anticooperatività per il sito della bilirubina osservato precedentemente negli studi biocromatografici. Successivamente, lo stesso protocollo descritto precedentemente è stato applicato a una colonna di silice epossidica monolitica 50 x 4.6 mm, per valutare l’affidabilità del supporto monolitico per applicazioni biocromatografiche. Il supporto monolitico monolitico ha mostrato buone caratteristiche cromatografiche in termini di contropressione, efficienza e stabilità, oltre che affidabilità nella determinazione dei parametri di legame alla HSA. Questa colonna è stata utilizzata per la determinazione della percentuale di legame alla HSA di una serie di poliamminochinoni sviluppati nell’ambito di una ricerca sulla malattia di Alzheimer. Tutti i composti hanno mostrato una percentuale di legame superiore al 95%. Inoltre, è stata osservata una correlazione tra percentuale di legame è caratteristiche della catena laterale (lunghezza e numero di gruppi amminici). Successivamente sono stati effettuati studi di competizione dei composti in esame tramite il dicroismo circolare in cui è stato evidenziato un effetto anticooperativo dei poliamminochinoni ai siti I e II, mentre rispetto al sito della bilirubina il legame si è dimostrato indipendente. Le conoscenze acquisite con il supporto monolitico precedentemente descritto, sono state applicate a una colonna di silice epossidica più corta (10 x 4.6 mm). Il metodo di determinazione della percentuale di legame utilizzato negli studi precedenti si basa su dati ottenuti con più esperimenti, quindi è necessario molto tempo prima di ottenere il dato finale. L’uso di una colonna più corta permette di ridurre i tempi di ritenzione degli analiti, per cui la determinazione della percentuale di legame alla HSA diventa molto più rapida. Si passa quindi da una analisi a medio rendimento a una analisi di screening ad alto rendimento (highthroughput- screening, HTS). Inoltre, la riduzione dei tempi di analisi, permette di evitare l’uso di soventi organici nella fase mobile. Dopo aver caratterizzato la colonna da 10 mm con lo stesso metodo precedentemente descritto per le altre colonne, sono stati iniettati una serie di standard variando il flusso della fase mobile, per valutare la possibilità di utilizzare flussi elevati. La colonna è stata quindi impiegata per stimare la percentuale di legame di una serie di molecole con differenti caratteristiche chimiche. Successivamente è stata valutata la possibilità di utilizzare una colonna così corta, anche per studi di competizione, ed è stata indagato il legame di una serie di composti al sito I. Infine è stata effettuata una valutazione della stabilità della colonna in seguito ad un uso estensivo. L’uso di supporti cromatografici funzionalizzati con albumine di diversa origine (ratto, cane, guinea pig, hamster, topo, coniglio), può essere proposto come applicazione futura di queste colonne HTS. Infatti, la possibilità di ottenere informazioni del legame dei farmaci in via di sviluppo alle diverse albumine, permetterebbe un migliore paragone tra i dati ottenuti tramite esperimenti in vitro e i dati ottenuti con esperimenti sull’animale, facilitando la successiva estrapolazione all’uomo, con la velocità di un metodo HTS. Inoltre, verrebbe ridotto anche il numero di animali utilizzati nelle sperimentazioni. Alcuni lavori presenti in letteratura dimostrano l’affidabilita di colonne funzionalizzate con albumine di diversa origine [11-13]: l’utilizzo di colonne più corte potrebbe aumentarne le applicazioni.