Inhibition of DNA methyltransferase stimulates the expression of signal transducer and activator of transcription 1, 2, and 3 genes in colon tumor cells

Inhibitors of DNA methyltransferase, typified by 5-aza-2′-deoxycytidine (5-Aza-CdR), induce the expression of genes transcriptionally down-regulated by de novo methylation in tumor cells. We utilized gene expression microarrays to examine the effects of 5-Aza-CdR treatment in HT29 colon adenocarcinoma cells. This analysis revealed the induction of a set of genes that implicated IFN signaling in the HT29 cellular response to 5-Aza-CdR. Subsequent investigations revealed that the induction of this gene set correlates with the induction of signal transducer and activator of transcription (STAT) 1, 2, and 3 genes and their activation by endogenous IFN-α. These observations implicate the induction of the IFN-response pathway as a major cellular response to 5-Aza-CdR and suggests that the expression of STATs 1, 2, and 3 can be regulated by DNA methylation. Consistent with STAT’s limiting cell responsiveness to IFN, we found that 5-Aza-CdR treatment sensitized HT29 cells to growth inhibition by exogenous IFN-α2a, indicating that 5-Aza-CdR should be investigated as a potentiator of IFN responsiveness in certain IFN-resistant tumors.

Regulation of cyclooxygenase-2 (COX-2) in rat renal cortex by adrenal glucocorticoids and mineralocorticoids

Production of prostaglandins involved in renal salt and water homeostasis is modulated by regulated expression of the inducible form of cyclooxygenase-2 (COX-2) at restricted sites in the rat renal cortex. Because inflammatory COX-2 is suppressed by glucocorticoids, and prostaglandin levels in the kidney are sensitive to steroids, the sensitivity of COX expression to adrenalectomy (ADX) was investigated. By 2 weeks after ADX in mature rats, cortical COX-2 immunoreactivity increased 10-fold in the cortical thick ascending limb and macula densa. The constitutive isoform, COX-1, was unchanged. The magnitude of the changes and specificity of COX-2 immunoreactivity were validated by in situ hybridization histochemistry of COX-2 mRNA and Western blot analysis. Increased COX-2 activity (>5-fold) was documented by using a specific COX-2 inhibitor. The COX-2 up-regulation in ADX rats was reversed by replacement therapy with either corticosterone or deoxycorticosterone acetate. In normal rats, inhibition of glucocorticoid receptors with RU486 or mineralocorticoid receptors with spironolactone caused up-regulation of renal cortical COX-2. These results indicate that COX-2 expression in situ is tonically inhibited by adrenal steroids, and COX-2 is regulated by mineralocorticoids as well as glucocorticoids.

IL-4 and -5 prime human mast cells for different profiles of IgE-dependent cytokine production

Mast cells (MC) are stem cell factor-dependent tissue-based hematopoietic cells with substantial functional heterogeneity. Cord blood-derived human MC (hMC) express functional receptors for IL-5, and IL-5 mediates stem cell factor-dependent comitogenesis of hMC in vitro. Although IL-5 is not required for normal hMC development, we considered that it might prime hMC for their high-affinity Fc receptor for IgE (FcɛRI)-dependent generation of cytokines, as previously demonstrated for IL-4. Compared with hMC maintained in stem cell factor alone, hMC primed with IL-5 expressed 2- to 4-fold higher steady-state levels of TNF-α, IL-5, IL-13, macrophage inflammatory protein 1α, and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor transcripts 2 h after FcɛRI crosslinking and secreted 2- to 5-fold greater quantities of the corresponding cytokines, except IL-13, at 6 h. Unlike IL-4, IL-5 priming did not enhance FcɛRI-dependent histamine release. Thus, IL-5 augments cytokine production by hMC by a mechanism distinct from that of IL-4 and with a different resultant profile of cytokine production. These observations suggest a potentially autocrine effect of IL-5 on hMC for amplification of allergic immune responses, in addition to its recognized paracrine effects on eosinophils, and implicate both IL-4 and IL-5 in the modulation of the hMC phenotype.

Uncoupling proteins 2 and 3 are highly active H+ transporters and highly nucleotide sensitive when activated by coenzyme Q (ubiquinone)

Based on the discovery of coenzyme Q (CoQ) as an obligatory cofactor for H+ transport by uncoupling protein 1 (UCP1) [Echtay, K. S., Winkler, E. & Klingenberg, M. (2000) Nature (London) 408, 609–613] we show here that UCP2 and UCP3 are also highly active H+ transporters and require CoQ and fatty acid for H+ transport, which is inhibited by low concentrations of nucleotides. CoQ is proposed to facilitate injection of H+ from fatty acid into UCP. Human UCP2 and 3 expressed in Escherichia coli inclusion bodies are solubilized, and by exchange of sarcosyl against digitonin, nucleotide binding as measured with 2′-O-[5-(dimethylamino)naphthalene-1-sulfonyl]-GTP can be restored. After reconstitution into vesicles, Cl− but no H+ are transported. The addition of CoQ initiates H+ transport in conjunction with fatty acids. This increase is fully sensitive to nucleotides. The rates are as high as with reconstituted UCP1 from mitochondria. Maximum activity is at a molar ratio of 1:300 of CoQ:phospholipid. In UCP2 as in UCP1, ATP is a stronger inhibitor than ADP, but in UCP3 ADP inhibits more strongly than ATP. Thus UCP2 and UCP3 are regulated differently by nucleotides, in line with their different physiological contexts. These results confirm the regulation of UCP2 and UCP3 by the same factors CoQ, fatty acids, and nucleotides as UCP1. They supersede reports that UCP2 and UCP3 may not be H+ transporters.

2-Arachidonyl glyceryl ether, an endogenous agonist of the cannabinoid CB1 receptor

Two types of endogenous cannabinoid-receptor agonists have been identified thus far. They are the ethanolamides of polyunsaturated fatty acids—arachidonoyl ethanolamide (anandamide) is the best known compound in the amide series—and 2-arachidonoyl glycerol, the only known endocannabinoid in the ester series. We report now an example of a third, ether-type endocannabinoid, 2-arachidonyl glyceryl ether (noladin ether), isolated from porcine brain. The structure of noladin ether was determined by mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy and was confirmed by comparison with a synthetic sample. It binds to the CB1 cannabinoid receptor (Ki = 21.2 ± 0.5 nM) and causes sedation, hypothermia, intestinal immobility, and mild antinociception in mice. It binds weakly to the CB2 receptor (Ki > 3 μM).

Latent N-methyl-D-aspartate receptors in the recurrent excitatory pathway between hippocampal CA1 pyramidal neurons: Ca(2+)-dependent activation by blocking A1 adenosine receptors.

When performed at increased external [Ca2+]/[Mg2+] ratio (2.5 mM/0.5 mM), temporary block of A1 adenosine receptors in hippocampus [by 8-cyclopentyltheophylline (CPT)] leads to a dramatic and irreversible change in the excitatory postsynaptic current (EPSC) evoked by Schaffer collateral/commissural (SCC) stimulation and recorded by in situ patch clamp in CA1 pyramidal neurons. The duration of the EPSC becomes stimulus dependent, increasing with increase in stimulus strength. The later occurring component of the EPSC is carried through N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-operated channels but disappears under either the NMDA antagonist 2-amino-5-phosphonovaleric acid (APV) or the non-NMDA antagonist 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione (CNQX). These findings indicate that the late component of the SCC-evoked EPSC is polysynaptic: predominantly non-NMDA receptor-mediated SCC inputs excite CA1 neurons that recurrently excite each other by predominantly NDMA receptor-mediated synapses. These recurrent connections are normally silent but become active after CPT treatment, leading to enhancement of the late component of the EPSC. The activity of these connections is maintained for at least 2 hr after CPT removal. When all functional NMDA receptors are blocked by dizocilpine maleate (MK-801), subsequent application of CPT leads to a partial reappearance of NMDA receptor-mediated EPSCs evoked by SCC stimulation, indicating that latent NMDA receptors are recruited. Altogether, these findings indicate the existence of a powerful system of NMDA receptor-mediated synaptic contacts in SCC input to hippocampal CA1 pyramidal neurons and probably also in reciprocal connections between these neurons, which in the usual preparation are kept latent by activity of A1 receptors.

Caderno de Formação (5) - Formação de Professores - Educação, Cultura e Desenvolvimento

Trata-se do caderno de formação de número 5 (v. 3, bloco 1, módulo 2). Reúne as disciplinas 09 (Sociologia da Educação), Eixo Articulador Memória do Professor e 10 (Introdução à pesquisa científica em educação).

Caracterização de rearranjos cromossômicos citogeneticamente equilibrados associados a quadros clínicos

Este estudo teve como objetivos (a) identificar mecanismos pelos quais rearranjos cromossômicos citogeneticamente equilibrados possam estar associados de maneira causal a determinados quadros clínicos e (b) contribuir para a compreensão dos mecanismos de formação desses rearranjos. Para isso, foram estudados 45 rearranjos cromossômicos citogeneticamente equilibrados (29 translocações, 10 inversões e seis rearranjos complexos), detectados em pacientes que apresentavam malformações congênitas, comprometimento do desenvolvimento neuropsicomotor ou déficit intelectual. Foram 31 rearranjos cromossômicos esporádicos, três familiais que segregavam com o quadro clínico e mais 11 rearranjos cromossômicos herdados de genitores fenotipicamente normais. Inicialmente os pontos de quebra desses rearranjos foram mapeados por hibridação in situ fluorescente (FISH). A busca por microdeleções e duplicações genômicas foi realizada por a-CGH. A investigação dos pontos de quebra prosseguiu com a aplicação da técnica de Mate-Pair Sequencing (MPS), que permite localizar as quebras em segmentos de 100 pb - 1 kb, na maioria dos casos. Para obter os segmentos de junção das quebras no nível de pares de bases, os segmentos delimitados por MPS foram sequenciados pelo método de Sanger. A análise por aCGH revelou microdeleções ou microduplicações localizadas nos cromossomos rearranjados, em 12 dos 45 pacientes investigados (27%). A análise de 27 rearranjos por MPS permitiu a caracterização dos pontos de junção das quebras. MPS expandiu o número de pontos de quebra, detectados por análise do cariótipo ou aCGH, de 114 para 156 (em resolução < 2kb, na maioria dos casos). O número de pontos de quebra/rearranjo variou de 2 a 20. Os 156 pontos de quebra resultaram em 86 variantes estruturais equilibradas e outras 32 variantes não equilibradas. Perdas e ganhos de segmentos submiscroscópicos nos cromossomos rearranjados constituíram a principal causa ou, provavelmente, contribuíram para o quadro clínico de 12 dos 45 pacientes. Em cinco desses 12 rearranjos foram detectadas por MPS a interrupção de genes já relacionados à doença, ou provável alteração de sua região reguladora, contribundo para o quadro clínico. Em quatro dos 33 rearranjos não associados a perdas ou ganhos de segmentos, a análise por MPS revelou a interrupção de genes que já foram anteriormente relacionados a doenças, explicando-se, assim, as características clínicas dos portadores; outro rearranjo pode ter levando alteração da expressão gênica de gene sensível a dosagem e ao quadro clínico. Um rearranjo cromossômico familial, identificado na análise após bandamento G como uma translocação equilibrada, t(2;22)(p14;q12), segregava com quadro de atraso do desenvolvimento neuropsicomotor e dificuldade de aprendizado associados a dismorfismos. A combinação das análises por FISH, aCGH e MPS revelou que se tratava, na verdade, de rearranjo complexo entre os cromossomos 2, 5 e 22, incluindo 10 quebras. A segregação de diferentes desequilíbrios submicroscópicos em indivíduos afetados e clinicamente normais permitiu a compreensão da variabilidade clínica observada na família. Rearranjos equilibrados detectados em indivíduos afetados, mas herdados de genitores clinicamente normais, são, em geral, considerados como não tendo relação com o quadro clínico, apesar da possibilidade de desequilíbrios cromossômicos gerados por permuta desigual na meiose do genitor portador do rearranjo. Neste trabalho, a investigação de 11 desses rearranjos por aCGH não revelou perdas ou ganhos de segmentos nos cromossomos rearranjados. No entanto, a análise por aCGH da portadora de um desses rearranjos - inv(12)mat - revelou deleção de 8,7 Mb no cromossomo 8, como causa de seu fenótipo clínico. Essa deleção estava relacionada com outro rearranjo equilibrado também presente em sua mãe, independente da inversão. Para compreender os mecanismos de formação de rearranjos citogeneticamente equilibrados, investigamos os segmentos de junção no nível de pares de base. A análise por MPS que levou, na maioria dos casos, ao mapeamento dos pontos de quebras em segmentos <1kb permitiu o sequenciamento pelo método de Sanger de 51 segmentos de junções de 17 rearranjos. A ocorrência de blunt fusions ou inserções e deleções <10 pb, e a ausência de homologia ou a presença de micro homologia de 2 pb a 4 pb de extensão indicaram o mecanismo de junção de extremidades não homólogas (non-homologous end joinging; NHEJ), na maioria das 51 junções caracterizadas. As características de três dos quatro rearranjos mais complexos, com 17-20 quebras, indicaram sua formação pelo mecanismo de chromothripsis. Este estudo mostra a importância da análise genômica de variações de número de cópias por microarray, juntamente com o mapeamento dos pontos de quebra por MPS, para determinar a estrutura de rearranjos cromossômicos citogeneticamente equilibrados e seu impacto clínico. O mapeamento dos segmentos de junção por MPS, permitindo o sequenciamento pelo método de Sanger, foi essencial para a compreensão de mecanismos de formação desses rearranjos

Desempenho, mortalidade e escore fecal de bezerros aleitados com diferentes dietas líquidas e terapias de reidratação quando acometidos por diarreias

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da utilização de sucedâneo lácteo com alto conteúdo proteico de origem vegetal no desempenho e saúde de bezerros, e avaliar métodos de reidratação para o tratamento de diarreias. No primeiro estudo foram utilizados 33 bezerros da raça Holandês distribuídos nos tratamentos: 1) Alto volume e baixa proteína (AV/BP): 8 litros, 21,4% PB; 2) Alto volume e alta proteína (AV/AP): 8 litros, 23,7% PB e 3) Baixo volume e alta proteína (BV/AP): 6 litros, 23,7% PB. Os bezerros foram alojados em abrigos individuais, com livre acesso a água e concentrado. Não houve efeito dos tratamentos para o desempenho animal (P>0,05). Os tratamentos AV/BP e AV/AP resultaram em maior consumo de sucedâneo (P<0,05), mas não afetaram o consumo de concentrado nem o consumo total (P>0,05). O escore fecal foi maior (P>0,05) para animais nos tratamentos AV/AP e BV/AP. Os animais nos tratamentos AV/BP permaneceram maior número de dias em diarreia (P<0,05), em comparação aqueles aleitados com BV/AP, os quais tiveram menos dias com vida (P<0,05). A concentração de lactato foi maior (P<0,05) para animais nos tratamentos AV/BP e AV/AP enquanto a concentração de proteína total foi maior (P<0,05) nos tratamentos AV/BP e BV/AP. Sucedâneos com elevado conteúdo de proteína de origem vegetal afetam negativamente o desempenho de bezerros podendo levar o animal a morte. No segundo estudo foram comparados três soluções de hidratação oral quanto a sua eficiência em repor eletrólitos e água, além de manter o desempenho de bezerros. Foram utilizados 42 bezerros mestiços Holandês-Jersey, distribuídos nos tratamentos: 1) Soro comum, 2) Glutellac® e 3) Soro comum + Aminogut®. Os animais foram aleitados com 4 L/d de sucedâneo lácteo até a oitava semana de vida quando foram desaleitados de forma abrupta. As terapias de reidratação foram oferecidas quando os animais apresentavam escore fecal >= 3 na escala de 1 a 5. Não houve efeito das terapias de reidratação no desempenho nem em metabólitos sanguíneos (P>0,05). O consumo voluntário de água foi maior para os animais reidratados com Glutellac®, mas o consumo total maior para os animais reidratados com Soro comum. As concentrações de HCO3 e Na+ foram maiores para os animais no tratamento Glutellac® (P=0,088 e P=0,073 respectivamente), sendo a concentração de glicose também afetada pelo protocolo de hidratação (P<0,05). A concentração de HCO3 aumentou do primeiro para o segundo dia, a de K+ e glicose diminuíram do primeiro para o segundo dia, enquanto que o Beecf teve um comportamento variável segundo a terapia de reidratação utilizada. Houve efeito da interação tratamento x dia de avaliação apenas para a concentração de BUN (P<0,05). O pH, a concentração de Na+ e Beecf foram maiores em animais mais velhos, enquanto K+, hematócrito e hemoglobina, foram menores (P<0,05). O consumo voluntário de água foi maior em animais reidratados com Glutellac®, o que junto com a simplicidade de uso, representam as principais vantagens deste método de reidratação.

Propriedades mecânicas e térmicas de nanocompósito híbrido de polipropileno com adição de argila e celulose proveniente de papel descartado.

Este trabalho aborda o estudo do comportamento mecânico e térmico do nanocompósito híbrido de polipropileno com uma argila brasileira bentonítica do Estado da Paraíba (PB), conhecida como \"chocolate\" com concentração de 1, 2 e 5 % em massa com a adição de 1 e 2 % em massa de celulose proveniente de papel descartado. Foi utilizado nesse nanocompósito o agente compatibilizante polipropileno graftizado com anidrido maleico PP-g-AM com 3 % de concentração em massa, através da técnica de intercalação do fundido utilizando uma extrusora de dupla-rosca e, em seguida, os corpos de prova foram confeccionados em uma injetora. O comportamento mecânico foi avaliado pelos ensaios de tração, flexão e impacto. O comportamento térmico foi avaliado pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA). A morfologia dos nanocompósitos foi estudada pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A argila, a celulose e os nanocompósitos híbridos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e espectroscopia no infravermelho (FTIR). Nos ensaios mecânicos de tração houve um aumento de 11 % na tensão máxima em tração e 15 % no módulo de Young, para o nanocompósito com argila, PPA 5 %. No ensaio de impacto Izod, o nanocompósito com argila, PPA 2 % obteve um aumento de 63 % na resistência ao impacto. Para o nanocompósito híbrido PPAC 1 % houve aumento de 8 % na tensão máxima em tração e para o nanocompósito híbrido PPAC 2 % houve aumento de 14 % na resistência ao impacto.

Nd isotope ratios of surface sediments from the Pacific Ocean (Table 2)

The neodymium isotopic composition of the silicate fraction of Holocene pelagic sediments from the North Pacific define two provinces: a central North Pacific province characterized by unradiogenic and remarkably homogeneous end (-10.2 +/- 0.5) and a narrow circum-Pacific marginal province characterized by more radiogenic and variable end (-4.2 +/- 3.8). The silicate fraction in the central North Pacific is exclusively eolian; based on prevailing wind patterns, meteorological data, and neodymium isotopic data, the only significant sediment source is Chinese loess. Leaching experiments on Chinese loess confirm that leachable Nd is isotopically indistinguishable from bulk and residual silicate Nd. Silicates in the circum-North Pacific marginal province comprise eolian loess, volcanic ash, and hemipelagic sediments derived from volcanic arcs. A compilation of Pacific seawater and Mn nodule epsilon-Nd data shows no clear spatial variation except for a general decrease from surface to deep waters from -3 to -4 and slightly lower epsilon-Nd in bottom waters along the western North Pacific due to the incursion of Antarctic Bottom Water. The relative homogeneity of bottom water epsilon-Nd, which contrasts sharply with the distinctive variation in sediment epsilon-Nd, plus the large difference between the average end of bottom waters and the central North Pacific eolian silicates (-4 vs. -10), suggests that any contribution of REE to seawater from eolian materials is insignificant. Furthermore, leaching of REE from eolian particles as they sink though the water column must be insignificant because Nd in shallow waters is more radiogenic than Nd in deeper waters. That there is no contrast in the Nd isotopic composition of bottom waters that overlie the central and marginal sediment provinces suggests that the ash and hemipelagic sediments derived from Pacific rim volcanic arcs also contribute minimal REE to seawater. The elimination of eolian, ash, and hemipelagic sediments leaves only near-shore riverine particulates as a possibly significant particulate source of REE to seawater.

Compilation of North Atlantic albacore tuna (Thunnus alalunga) fork length frequencies in 5 centimeter intervals from catches in the North Atlantic for the period 1956-2010

The development of the ecosystem approach and models for the management of ocean marine resources requires easy access to standard validated datasets of historical catch data for the main exploited species. They are used to measure the impact of biomass removal by fisheries and to evaluate the models skills, while the use of standard dataset facilitates models inter-comparison. North Atlantic albacore tuna is exploited all year round by longline and in summer and autumn by surface fisheries and fishery statistics compiled by the International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas (ICCAT). Catch and effort with geographical coordinates at monthly spatial resolution of 1° or 5° squares were extracted for this species with a careful definition of fisheries and data screening. In total, thirteen fisheries were defined for the period 1956-2010, with fishing gears longline, troll, mid-water trawl and bait fishing. However, the spatialized catch effort data available in ICCAT database represent a fraction of the entire total catch. Length frequencies of catch were also extracted according to the definition of fisheries above for the period 1956-2010 with a quarterly temporal resolution and spatial resolutions varying from 1°x 1° to 10°x 20°. The resolution used to measure the fish also varies with size-bins of 1, 2 or 5 cm (Fork Length). The screening of data allowed detecting inconsistencies with a relatively large number of samples larger than 150 cm while all studies on the growth of albacore suggest that fish rarely grow up over 130 cm. Therefore, a threshold value of 130 cm has been arbitrarily fixed and all length frequency data above this value removed from the original data set.