eNOS se correlaciona com a biogênese mitocondrial em corações com cardiopatia congênita e cianose

FUNDAMENTO: O programa de biogênese mitocondrial no coração parece apresentar remodelação adaptativa após estresse biomecânico e oxidativo. Os mecanismos adaptativos que protegem o metabolismo do miocárdio durante a hipóxia são coordenados, em parte, pelo óxido nítrico (NO). OBJETIVO: Observar a biogênese mitocondrial e expressão do óxido nítrico sintase (NOS) em corações de cardiopatia congênita com cianose; discutir a resposta mitocondrial à hipóxia crônica do miocárdio. MÉTODOS: Foram investigados 20 pacientes com defeitos cardíacos cianóticos (n = 10) ou acianóticos (n = 10). Foram estudadas amostras do miocárdio na via de saída ventricular direita, tomadas durante a operação. A análise morfométrica de mitocôndrias foi realizada por microscopia eletrônica de transmissão. A relação mtDNA/nDNA foi determinada com PCR em tempo real. Os níveis de transcrição da subunidade I da citocromo c oxidase (COXI), coativador-1α do receptor γ ativado por proliferador de peroxissoma (PGC-1α), o fator respiratório nuclear 1 (NRF1), e fator de transcrição mitocondrial A (Tfam) foram detectados por reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa (RT-PCR) ativado por fluorescência em tempo real. Os níveis proteicos de COXI e nNOS, iNOS e eNOS foram medidos por técnica de Western Blot. RESULTADOS: A densidade volumétrica mitocondrial (Vv) e a densidade numérica (Nv) foram significativamente elevadas em pacientes com cianose, em comparação com a cardiopatia congênita acianótica. MtDNA elevada e suprarregulação dos níveis de COXI, PGC-1 α, NRF1 e Tfam mRNA foram observadas em pacientes cianóticos. Os níveis de proteína de COXI e eNOS foram significativamente maiores no miocárdio de pacientes cianóticos que nos de acianóticos. Os níveis de transcrição do PGC-1α se correlacionam com os níveis de eNOS. CONCLUSÃO: A biogênese mitocondrial é ativada no miocárdio da via de saída ventricular na cardiopatia congênita com cianose, que poderia ser a resposta adaptativa à hipóxia crônica e possivelmente envolve suprarregulação da eNOS. (Arq Bras Cardiol. 2012; [online].ahead print, PP.0-0)

Tratamento pós-menopausa reduz a atividade da catalase e atenua o risco cardiovascular

FUNDAMENTO: A menopausa pode levar a alterações na saúde feminina, com mudanças no estado oxidativo de mulheres pós-menopausadas, para as quais são limitadas as informações relativas à influência da hormonioterapia (HT) sobre as atividades das enzimas antioxidantes. OBJETIVO: Avaliar a influência da HT sobre a atividade da catalase, concentrações de lipídeos e lipoproteínas, proteína de transferência de colesteril éster, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, nitratos, proteína C-reativa ultrassensível e espessura da carótida em mulheres pós-menopausadas. MÉTODOS: Foram alocadas 94 mulheres para um de quatro grupos com ou sem HT. O último grupo foi subdividido em mulheres sendo tratadas com estrógeno e outras com estrógeno mais progestágeno. Foram realizadas medidas de parâmetros bioquímicos plasmáticos e da espessura da íntima-média da carótida. RESULTADOS: A HT antagonizou a redução na atividade da catalase após a menopausa, mas não teve efeito sobre os níveis da proteína de transferência de colesteril éster, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, peróxido lipídico, nitrato e proteína C reativa ultrassensível, nem sobre a espessura da íntima-média da carótida. A análise multivariada mostrou que a HT baseada em estrógeno atenuou a relação entre os fatores de risco cardiovasculares e a espessura da íntima-média da carótida comum. CONCLUSÃO: Este estudo mostra que a HT em mulheres pós-menopausadas produz efeitos antioxidantes e antiateroscleróticos benéficos por melhorar as concentrações séricas de lipídios e lipoproteínas, aumentar a atividade da catalase sérica e atenuar a associação entre os fatores de risco cardiovasculares e a aterosclerose precoce.

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.

O carvedilol potencializa o efeito antioxidante das vitaminas E e C na cardiopatia chagásica crônica

FUNDAMENTO: A doença de Chagas continua a ser uma importante doença endêmica no país, sendo o acometimento cardíaco a sua manifestação mais grave. OBJETIVO: Verificar se o uso concomitante de carvedilol potencializará o efeito antioxidante das vitaminas E e C na atenuação do estresse oxidativo sistêmico na cardiopatia chagásica crônica. MÉTODOS: Foram estudados 42 pacientes com cardiopatia chagásica, agrupados de acordo com a classificação modificada de Los Andes, em quatro grupos: 10 pacientes no grupo IA (eletrocardiograma e ecocardiograma normais: sem envolvimento do coração), 20 pacientes do grupo IB (eletrocardiograma normal e ecocardiograma anormal: ligeiro envolvimento cardíaco), oito pacientes no grupo II (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais, sem insuficiência cardíaca: moderado envolvimento cardíaco) e quatro pacientes no grupo III (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais com insuficiência cardíaca: grave envolvimento cardíaco). Os marcadores de estresse oxidativo foram medidos no sangue, antes e após um período de seis meses de tratamento com carvedilol e após seis meses de terapia combinada com vitaminas E e C. Os marcadores foram: atividades da superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase, glutationa S-transferase e redutase, mieloperoxidase e adenosina deaminase, e os níveis de glutationa reduzida, de espécies reativas do ácido tiobarbitúrico, proteína carbonilada, vitamina E e óxido nítrico. RESULTADOS: Após o tratamento com carvedilol, todos os grupos apresentaram diminuições significativas dos níveis de proteína carbonilada e glutationa reduzida, enquanto os níveis de óxido nítrico e atividade da adenosina aumentaram significativamente apenas no grupo menos acometido (IA). Além disso, a maioria das enzimas antioxidantes mostrou atividades diminuídas nos grupos menos acometidos (IA e IB). Com a adição das vitaminas ao carvedilol houve diminuição dos danos em proteínas, nos níveis de glutationa e na maior parte da atividade das enzimas antioxidantes. CONCLUSÕES: A queda dos níveis de estresse oxidativo, verificada pelos marcadores testados, foi mais acentuada quando da associação do fármaco carvedilol com as vitaminas antioxidantes. Os dados sugerem que tanto o carvedilol isoladamente como sua associação com as vitaminas foram eficazes em atenuar o dano oxidativo sistêmico em pacientes com CC, especialmente aqueles menos acometidos, sugerindo a possibilidade de sinergismo entre esses compostos.

Big endotelina-1 e óxido nítrico em pacientes idosos hipertensos com e sem síndrome da apneia-hipopneia obstrutiva do sono

FUNDAMENTO: O papel do estresse oxidativo em pacientes idosos hipertensos com síndrome de apneia-hipopneia obstrutiva do sono (SAHOS) é desconhecido. Objetivo: O objetivo foi avaliar os níveis de Big Endotelina-1 (Big ET-1) e Óxido Nítrico (NO) em pacientes idosos hipertensos com e sem SAHOS moderada a grave. MÉTODOS: Os voluntários permaneceram internados durante 24 horas. Obtivemos os seguintes dados: índice de massa corporal (IMC), Monitorização Ambulatorial da Pressão Arterial (MAPA) - 24 horas, e medicação atual. Sangue arterial foi coletado às 7:00 h e às 19:00 h para determinar níveis plasmáticos de NO e Big ET-1. A oximetria de pulso foi realizada durante o sono. A correlação de Pearson, Spearman e análise de variância univariada foram utilizadas para a análise estatística. RESULTADOS: Foram estudados 25 sujeitos com SAHOS (grupo 1) e 12 sem SAHOS (grupo 2), com idades de 67,0 ± 6,5 anos, 67,8 ± 6,8 anos, respectivamente. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos em IMC; no número de horas de sono; PA diastólica e sistólica em 24 h; PA de vigília; PA no sono; ou medicamentos usados para controlar a PA. Não foram detectadas diferenças nos níveis de NO e Big ET-1 plasmáticos às 19:00 h, mas às 7:00 h os níveis de de Big ET-1 foram mais altos (p = 0,03). No grupo 1, correlação negativa também foi observada entre a saturação de oxihemoglobina arterial média e a PA sistólica - 24 horas (p = 0,03, r = -0,44), e Big ET-1 (p = 0,04, r = 0,41). CONCLUSÕES: Na comparação entre idosos hipertensos com e sem SAHOS com PA e IMC semelhantes, observou-se níveis mais elevados de Big ET-1 após o sono no grupo SAHOS. Os níveis de NO não diferiram entre os pacientes hipertensos com ou sem SAHOS.

Atendimento no Ambulatório de Nutrição Renal da Faculdade de Nutrição da Universidade Federal Fluminense e Hospital Universitário Antônio Pedro : efeitos de um programa de treino de força intradialítica em pacientes renais crónicos

Relatório de estágio de mestrado, Nutrição Clínica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2015

A nonlinear threshold model for the dependence of extremes of stationary sequences

One of the main implications of the efficient market hypothesis (EMH) is that expected future returns on financial assets are not predictable if investors are risk neutral. In this paper we argue that financial time series offer more information than that this hypothesis seems to supply. In particular we postulate that runs of very large returns can be predictable for small time periods. In order to prove this we propose a TAR(3,1)-GARCH(1,1) model that is able to describe two different types of extreme events: a first type generated by large uncertainty regimes where runs of extremes are not predictable and a second type where extremes come from isolated dread/joy events. This model is new in the literature in nonlinear processes. Its novelty resides on two features of the model that make it different from previous TAR methodologies. The regimes are motivated by the occurrence of extreme values and the threshold variable is defined by the shock affecting the process in the preceding period. In this way this model is able to uncover dependence and clustering of extremes in high as well as in low volatility periods. This model is tested with data from General Motors stocks prices corresponding to two crises that had a substantial impact in financial markets worldwide; the Black Monday of October 1987 and September 11th, 2001. By analyzing the periods around these crises we find evidence of statistical significance of our model and thereby of predictability of extremes for September 11th but not for Black Monday. These findings support the hypotheses of a big negative event producing runs of negative returns in the first case, and of the burst of a worldwide stock market bubble in the second example. JEL classification: C12; C15; C22; C51 Keywords and Phrases: asymmetries, crises, extreme values, hypothesis testing, leverage effect, nonlinearities, threshold models

Reduced capacity of peritoneal exudate cells for oxidative killing of Schistosoma mansoni schistosomula

Peritoneal exudate cells from mice infected with Schistosoma mansoni (S-PEC) can kill schistosomula in vitro in the presence of immune serum. S-PEC produce a low level of respiratory burst, and schistosomula mortality in their presence is not reduced when exogenous antioxidants are added, suggesting that with S-PEC, oxidative killing is not important. Hydrogen peroxide (H2O2) and superoxide production by S-PEC, and cells from BCG and thioglycollate (THGL) injected non-infected mice, non-specifically stimulated with opsonized zymosan, were measured. Levels of H2O2 produced by S-PEC were significantly lower than BCG or THGL PEC, and were below the H2O2 threshold for schistosomula killing. This resulted in lower levels of cell-mediated killing of schistosomula in vitro by S-PEC than by BCG or THGL PEC. Superoxide levels, however, were similar between the three cell populations. The efficiency of PEC to kill schistosomules in vitro correlated with H2O2 rather than superoxide levels. The lower tolerance of schistosomula, compared to adult S. mansoni to GSH depleting agents increases their sensitivity to oxidative attack and resulted in higher levels of cell-mediated killing in vitro.

T-type Ca2+ channels, SK2 channels and SERCAs gate sleep-related oscillations in thalamic dendrites.

T-type Ca2+ channels (T channels) underlie rhythmic burst discharges during neuronal oscillations that are typical during sleep. However, the Ca2+-dependent effectors that are selectively regulated by T currents remain unknown. We found that, in dendrites of nucleus reticularis thalami (nRt), intracellular Ca2+ concentration increases were dominated by Ca2+ influx through T channels and shaped rhythmic bursting via competition between Ca2+-dependent small-conductance (SK)-type K+ channels and Ca2+ uptake pumps. Oscillatory bursting was initiated via selective activation of dendritically located SK2 channels, whereas Ca2+ sequestration by sarco/endoplasmic reticulum Ca2+-ATPases (SERCAs) and cumulative T channel inactivation dampened oscillations. Sk2-/- (also known as Kcnn2) mice lacked cellular oscillations, showed a greater than threefold reduction in low-frequency rhythms in the electroencephalogram of non-rapid-eye-movement sleep and had disrupted sleep. Thus, the interplay of T channels, SK2 channels and SERCAs in nRt dendrites comprises a specialized Ca2+ signaling triad to regulate oscillatory dynamics related to sleep.

Sustaining sleep spindles through enhanced SK2-channel activity consolidates sleep and elevates arousal threshold.

Sleep spindles are synchronized 11-15 Hz electroencephalographic (EEG) oscillations predominant during nonrapid-eye-movement sleep (NREMS). Rhythmic bursting in the reticular thalamic nucleus (nRt), arising from interplay between Ca(v)3.3-type Ca(2+) channels and Ca(2+)-dependent small-conductance-type 2 (SK2) K(+) channels, underlies spindle generation. Correlative evidence indicates that spindles contribute to memory consolidation and protection against environmental noise in human NREMS. Here, we describe a molecular mechanism through which spindle power is selectively extended and we probed the actions of intensified spindling in the naturally sleeping mouse. Using electrophysiological recordings in acute brain slices from SK2 channel-overexpressing (SK2-OE) mice, we found that nRt bursting was potentiated and thalamic circuit oscillations were prolonged. Moreover, nRt cells showed greater resilience to transit from burst to tonic discharge in response to gradual depolarization, mimicking transitions out of NREMS. Compared with wild-type littermates, chronic EEG recordings of SK2-OE mice contained less fragmented NREMS, while the NREMS EEG power spectrum was conserved. Furthermore, EEG spindle activity was prolonged at NREMS exit. Finally, when exposed to white noise, SK2-OE mice needed stronger stimuli to arouse. Increased nRt bursting thus strengthens spindles and improves sleep quality through mechanisms independent of EEG slow waves (<4 Hz), suggesting SK2 signaling as a new potential therapeutic target for sleep disorders and for neuropsychiatric diseases accompanied by weakened sleep spindles.

NLRP3 inflammasome plays a key role in the regulation of intestinal homeostasis.

BACKGROUND:: Attenuated innate immune responses to the intestinal microbiota have been linked to the pathogenesis of Crohn's disease (CD). Recent genetic studies have revealed that hypofunctional mutations of NLRP3, a member of the NOD-like receptor (NLR) superfamily, are associated with an increased risk of developing CD. NLRP3 is a key component of the inflammasome, an intracellular danger sensor of the innate immune system. When activated, the inflammasome triggers caspase-1-dependent processing of inflammatory mediators, such as IL-1β and IL-18. METHODS:: In the current study we sought to assess the role of the NLRP3 inflammasome in the maintenance of intestinal homeostasis through its regulation of innate protective processes. To investigate this role, Nlrp3(-/-) and wildtype mice were assessed in the dextran sulfate sodium and 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid models of experimental colitis. RESULTS:: Nlrp3(-/-) mice were found to be more susceptible to experimental colitis, an observation that was associated with reduced IL-1β, reduced antiinflammatory cytokine IL-10, and reduced protective growth factor TGF-β. Macrophages isolated from Nlrp3(-/-) mice failed to respond to bacterial muramyl dipeptide. Furthermore, Nlrp3-deficient neutrophils exhibited reduced chemotaxis and enhanced spontaneous apoptosis, but no change in oxidative burst. Lastly, Nlrp3(-/-) mice displayed altered colonic β-defensin expression, reduced colonic antimicrobial secretions, and a unique intestinal microbiota. CONCLUSIONS:: Our data confirm an essential role for the NLRP3 inflammasome in the regulation of intestinal homeostasis and provide biological insight into disease mechanisms associated with increased risk of CD in individuals with NLRP3 mutations. (Inflamm Bowel Dis 2010).

Estudi de les alteracions en la capacitat neuroprotectora dels astròcits reactius en l'envelliment

En el periodo 2005-2008 hemos publicado tres artículos sobre las alteraciones de los astrocitos reactivos en el cerebro durante el envejecimiento. En el primer estudio, evaluamos la capacidad neuroprotectora de los astrocitos en un modelo experimental in vitro de envejecimiento. Los cambios en el estrés oxidativo, la captación del glutamato y la expresión proteica fueron evaluados en los astrocitos corticales de rata cultivados durante 10 y 90 días in vitro (DIV). Los astrocitos envejecidos tenían una capacidad reducida de mantener la supervivencia neuronal. Estos resultados indican que los astrocitos pueden perder parcialmente su capacidad neuroprotectora durante el envejecimiento. En el segundo estudio el factor neurotrófico derivado de la línea glial (GDNF) fue probado para observar sus efectos neurotróficos contra la atrofia neuronal que causa déficits cognitivos en la vejez. Las ratas envejecidas Fisher 344 con deficiencias en el laberinto de Morris recibieron inyecciones intrahippocampales de un vector lentiviral que codifica GDNF humano en los astrocitos o del mismo vector que codifica la proteína fluorescente verde humana como control. El GDNF secretado por los astrocitos mejoró la función de la neurona como se muestra por aumentos locales en la síntesis de los neurotransmisores acetilcolina, dopamina y serotonina. El aprendizaje espacial y la prueba de memoria demostraron un aumento significativo en las capacidades cognitivas debido a la exposición de GDNF, mientras que las ratas control mantuvieron sus resultados al nivel del azar. Estos resultados confirman el amplio espectro de la acción neurotrófica del GDNF y abre nuevas posibilidades de terapia génica para reducir la neurodegeneración asociada al envejecimiento. En el último estudio, examinamos cambios en la fosforilación de tau, el estrés oxidativo y la captación de glutamato en los cultivos primarios de astrocitos corticales de ratones neonatos de senescencia acelerada (SAMP8) y ratones resistentes a la senescencia (SAMR1). Nuestros resultados indican que las alteraciones en cultivos del astrocitos de los ratones SAMP8 son similares a las detectadas en cerebros enteros de los ratones SAMP8 de 1-5 meses de edad. Por otra parte, nuestros resultados sugieren que esta preparación in vitro es adecuada para estudiar en este modelo murino el envejecimiento temprano y sus procesos moleculares y celulares.

Cutting edge: apoptosis of superantigen-activated T cells occurs preferentially after a discrete number of cell divisions in vivo.

Staphylococcal enterotoxins are bacterial products that display superantigen activity in vitro as well as in vivo. For instance, staphylococcal enterotoxin B (SEB) polyclonally activates T cells that bear the Vbeta8 gene segment of the TCR. SEB-activated T cells undergo a burst of proliferation that is followed by apoptosis. Using an in vivo adaptation of a fluorescent cell division monitoring technique, we show here that SEB-activated T cells divide asynchronously, and that apoptosis of superantigen-activated T cells is preferentially restricted to cells which have undergone a discrete number of cell divisions. Collectively, our data suggest that superantigen-activated T cells are programmed to undergo a fixed number of cell divisions before undergoing apoptosis. A delayed death program may provide a mechanistic compromise between effector functions and homeostasis of activated T cells.

Avaluació del creixement del fong ligninolític Trametes versicolor sobre diferents suports sòlids per a l'aplicació en tractaments de bioremediació

Els fongs de podridura blanca (WRF - de l'anglès: White-rot fungi) són de gran interès en l'àmbit de la bioremediació per la seva capacitat de degradar la lignina. La lacasa, un dels enzims extracel·lulars que aquests fongs excreten per degradar la lignina, pot ser utilitzada per degradar els contamiants presents en una matriu donada. Trametes versicolor ha estat estudiat per la seva capacitat de produïr aquest enzim en rersidus agrícoles com a substrats. Un primer triatge basat en la producció de CO2, la mesura de l'activitat lacasa i la quantificació de l'ergosterol han permés seleccionar els substrats on es donava un major poder oxidatiu dels cultius inoculats amb T. versicolor. Els posteriors experiments de colonització de sòls, on es monitoritzava l'activitat lacasa i l'ergosterol, han mostrat que T. vesicolor és capaç de colonitzar sòls i que té una major activitat lacasa en condicions no estèrils. També h'ha provat, mitjançant el test ND24, que T. versicolor és capaç de degradar un contaminant emergent, el naproxè, en sòls estèrils i no estèrils esmenats amb residus agrícoles.

Recombinant erythropoietin in acute chemotherapy-induced anemia of children with cancer.

Chemotherapy-induced anemia in children with cancer is usually of acute onset. To investigate an alternate treatment to transfusion (Tx), we undertook a phase I-II clinical trial of daily administrations of recombinant erythropoietin (rHuEPO). Patients with a hemoglobin (Hgb) value < 75 g/l were treated for 14 days in cohorts of 3 at escalating daily doses of 25, 50, 70, 80, 90, and 100 U/kg respectively. The maximum-tolerated dose was not encountered. Of 18 courses given to 15 children aged 0.5-18 years, 7 (39%) were associated with increased or stable Hgb levels (courses without Tx), while 11 (61%) were terminated by a Tx, without evidence of a dose-response relationship. Changes in mean Hgb levels and absolute reticulocyte counts were paralleled by those of mean white blood cell, platelet, and absolute neutrophil counts during the first 7 days and when the end-points of the study were reached. Numbers of circulating burst-forming units-erythroid remained low throughout courses without Tx. No cumulative increase of serially determined serum EPO levels was observed and serum ferritin levels were elevated in both groups of courses. We conclude that daily administration of rHuEPO were safe but ineffective in our trial. Recovery of chemotherapy-induced myelosuppression appeared to be the rate-limiting factor for the outcome, without evidence of an enhanced stimulation of erythropoiesis. The lack of a proliferative response of specific progenitor cells suggested a mechanism of transient primary resistance to rHuEPO.