Effect of vehicle pretreatment on the flux, retention, and diffusion of topically applied penetrants in vitro

Purpose. The flux of a topically applied drug depends on the activity in the skin and the interaction between the vehicle and skin. Permeation of vehicle into the skin can alter the activity of drug and the properties of the skin barrier. The aim of this in vitro study was to separate and quantify these effects. Methods. The flux of four radiolabeled permeants (water, phenol, diflunisal, and diazepam) with log K-oct/water values from 1.4 to 4.3 was measured over 4 h through heat-separated human epidermis pretreated for 30 min with vehicles having Hildebrand solubility parameters from 7.9 to 23.4 (cal/cm(3))(1/2). Results. Enhancement was greatest after pretreatment with the more lipophilic vehicles. A synergistic enhancement was observed using binary mixtures. The flux of diazepam was not enhanced to the same extent as the other permeants, possibly because its partitioning into the epidermis is close to optimal (log K-oct 2.96). Conclusion. An analysis of the permeant remaining in the epidermis revealed that the enhancement can be the result of either increased partitioning of permeant into the epidermis or an increasing diffusivity of permeants through the epidermis.

Unexpected clobetasol propionate profile in human stratum corneum after topical application in vitro

Purpose. The validity of using drug amount-depth profiles in stratum corneum to predict uptake of clobetasol propionate into stratum corneum and its transport into deeper skin layers was investigated. Methods. In vitro diffusion experiments through human epidermis were carried out using Franz-type glass diffusion cells. A saturated solution of clobetasol propionate in 20% (V/V) aqueous propylene glycol was topically applied for 48 h. Steady state flux was calculated from the cumulative amount of drug permeated vs. time profile. Epidermal partitioning was conducted by applying a saturated drug solution to both sides of the epidermis and allowing time to equilibrate. The tape stripping technique was used to define drug concentration-depth profiles in stratum corneum for both the diffusion and equilibrium experiments. Results. The concentration-depth profile of clobetasol propionate in stratum corneum for the diffusion experiment is biphasic. A logarithmic decline of the drug concentration over the first four to five tape strips flattens to a relatively constant low concentration level in deeper layers. The drug concentration-depth profile for the equilibrium studies displays a similar shape. Conclusions. The shape of the concentration-depth profile of clobetasol propionate is mainly because of the variable partitioning coefficient in different stratum corneum layers.

Comparison of the in vitro neuromuscular activity of venom from three Australian snakes (Hoplocephalus stephensi, Austrelaps superbus and Notechis scutatus): Efficacy of tiger snake antivenom

1. Tiger snake antivenom, raised against Notechis scutatus venom, is indicated not only for the treatment of envenomation by this snake, but also that of the copperhead (Austrelaps superbus ) and Stephen's banded snake (Hoplocephalus stephensi ). The present study compared the neuromuscular pharmacology of venom from these snakes and the in vitro efficacy of tiger snake antivenom. 2. In chick biventer cervicis muscle and mouse phrenic nerve diaphragm preparations, all venoms (3-10 mug/mL) produced inhibition of indirect twitches. In the biventer muscle, venoms (10 mug/mL) inhibited responses to acetylcholine (1 mmol/L) and carbachol (20 mumol/L), but not KCl (40 mmol/L). The prior (10 min) administration of 1 unit/mL antivenom markedly attenuated the neurotoxic effects of A. superbus and N. scutatus venoms (10 mug/mL), but was less effective against H. stephensi venom (10 mug/mL); 5 units/mL antivenom attenuated the neurotoxic activity of all venoms. 3. Administration of 5 units/mL antivenom at t(90) partially reversed, over a period of 3 h, the inhibition of twitches produced by N. scutatus (10 mug/mL; 41% recovery), A. superbus (10 mug/mL; 25% recovery) and H. stephensi (10 mug/mL; 50% recovery) venoms. All venoms (10-100 mug/mL) also displayed signs of in vitro myotoxicity. 4. The results of the present study indicate that all three venoms contain neurotoxic activity that is effectively attenuated by tiger snake antivenom.

Participação da apolipoproteína-E na atividade microbicida “in vitro” contra o Mycobacterium tuberculosis

A parede celular de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) é constituída por 60% de lipídios, impedindo a passagem de uma grande quantidade de substâncias, além de desempenhar um importante papel na imunopatogênese. A apresentação desses antígenos aos linfócitos se dá por meio de moléculas do tipo CD1.Por sua vez a Apolipoproteína-E (ApoE), glicoproteína amplamente distribuída nos tecidos, pode facilitar a apresentação de lipídios pelo CD1. A ApoE possui três principais alelos ApoE- 2, 3 e 4, que codificam três isoformas de proteínas, tipos 2, 3 e 4, que possuem diferentes estruturas e funções. A presença de determinadas isoformas da ApoE está associada a doenças infecciosas, como herpes labial, dano hepático severo causado pelo vírus da hepatite C, diarréia infantil e tuberculose pulmonar. Neste contexto, avaliamos a participação da ApoE na atividade microbicida in vitro frente ao Mtb. Para tanto, foram arrolados 13 indivíduos PPD-, 17 indivíduos PPD+ e 4 indivíduos com tuberculose pulmonar ativa. O uso de plasma humano depletado de ApoE nos experimentos de atividade microbicida in vitro mostraram um aumento significante (p=0,02) no número de micobactérias (431.5 ± 81.92 UFC) quando comparado ao grupo controle (313.0 ± 74.61 UFC). Esses resultados foram confirmados por um modelo experimental utilizando esplenócitos de camundongos de camundongos C57BL/6 (815.9 ± 76.32 UFC) e animais APOE nocaute (1133 ± 86.85 UFC) (p = 0.021). Quanto à produção de IL-10, no grupo PPD+, observamos que o grupo com depleção de ApoE (866.7 ± 447.8) apresentou uma produção menor desta citocina com relação ao controle infectado (1089 ± 481.3) (p=0,023). Já em relação ao IFN-, em ambos os grupos observou-se, após 72 horas, uma tendência à diminuição da produção dessa citocina no grupo com depleção, com relação ao grupo controle. Esses dados sugerem que a ApoE tem papel distinto na ativação da resposta imune e sua ausência pode prejudicar a resposta imune frente à tuberculose

The influence of light spectra, UV-A, and growth regulators on the in vitro seed germination of Senecio cineraria DC.

This study was carried out to investigate the effects of light spectra, additional UV-A, and different growth regulators on the in vitro germination of Senecio cineraria DC. Seeds were surface-sterilized and inoculated in MS medium to evaluate the following light spectra: white, white plus UV-A, blue, green, red or darkness. The maximum germinability was obtained using MS0 medium under white light (30%) and MS + 0.3 mg L-1 GA3 in the absence of light (30.5%). S. cineraria seeds were indifferent to light. Blue and green lights inhibited germination. Different concentrations of gibberellic acid (GA3) (0.1; 0.4; 0.6; 0.8; 1.0 and 2.0 mg L-1) and indole-3-acetic acid IAA (0.1; 0.3 and 1.0 mg L-1) were evaluated under white light and darkness. No concentration of GA3 enhanced seed germination percentage under white light. However, when the seeds were maintained in darkness, GA3 improved germination responses in all tested concentrations, except at 1.0 mg L-1. Under white light, these concentrations also increased the germination time and reduced germination rate. Germination rate, under light or darkness, was lower using IAA compared with GA3.

Germinação de embriões zigóticos e desenvolvimento in vitro de coquinho-azedo

Este trabalho foi desenvolvido com objetivo de avaliar os efeitos da luz, das concentrações de sais MS e de sacarose sobre a germinação, in vitro, de embriões, e o desenvolvimento de plântulas de coquinho-azedo (Butia capitata (Mart.) Becc.). Para o preparo do meio de cultivo, foram utilizados sais MS suplementados com vitaminas, mio-inositol, caseína hidrolizada, carvão ativado, sacarose e ágar. Para avaliação do efeito da luminosidade, embriões zigóticos foram cultivados na presença e na ausência de luz. Diferentes concentrações de minerais MS (0; 25; 50; 75 e 100% em relação à formulação original do meio MS) foram testadas em associação com duas concentrações de sacarose ( de0 a 2%). Em ambos os experimentos, avaliaram-se, após 30 dias da inoculação, percentuais de oxidação, germinação e emissão de raízes e bainhas foliares. Os resultados obtidos mostraram que condição de luminosidade não afetou a germinação, porém, a ausência de luz favoreceu a emissão de raízes. Ocorreu o alongamento na ausência de sacarose, indicando a existência de reservas energéticas no embrião. A adição de sacarose proporcionou menores níveis de oxidação, favoreceu o alongamento e mostrou-se imprescindível para o desenvolvimento inicial das plântulas. Concentrações de sais entre 50 e 75% da concentração original do meio MS proporcionaram menores níveis de oxidação. A concentração de 75 % da concentração original de sais do meio MS proporcionou maior enraizamento.

Polygala paniculata: um recurso de salicilato de metila produzido por cultura de tecidos vegetais

O estabelecimento de cultura in vitro de Polygala paniculata L. permitiu a propagação rápida de matéria-prima vegetal sob condições assépticas e padronizadas. As plantas in vitro foram submetidas à extração e destilação simultâneas (EDS) e a composição química do óleo essencial foi analisada por CG/DIC e CG/EM. Foram avaliados os efeitos de BAP (6-benzilaminopurina) sobre o desenvolvimento in vitro e produção de voláteis em P. paniculata. A principal característica do óleo essencial consistiu na presença marcante de salicilato de metila. Plantas cultivadas em meio controle MS (Murashige & Skoog) produziram mais do que 80% de salicilato, enquanto o uso de BAP, reduziu a produção de salicilato de metila a 71% e 21% para as concentrações de 2 e 4 mg L-1, respectivamente. A cultura de tecidos de P. paniculata pode ser indicada como fonte de salicilato de metila.

Avaliação do efeito das concentrações de sacarose e dos estádios de desenvolvimento do fruto no cultivo in vitro de embriões de frutos de cafeeiro

A cultura in vitro é uma técnica controlada que proporciona estudar os processos nutricionais, fisiológicos e bioquímicos de embriões em vários estádios de desenvolvimento. O objetivo foi avaliar a relação entre estádio de desenvolvimento do fruto e concentração de sacarose, no meio, durante o desenvolvimento, in vitro, de embriões de cafeeiro. Frutos de Coffea arabica cv. Acaiá foram colhidos, lavados, desinfestados, seus embriões excisados e inoculados em meio de cultivo MS, com pH ajustado para 5,8. Os tratamentos consistiram em combinação de concentrações de sacarose (0, 15, 30, 60, 90 e 120 g L-1) e estádios de desenvolvimento do fruto (chumbinho, chumbo, verde, verde-cana, cereja e passa). Após a inoculação, os embriões foram incubados em sala de crescimento, a 27 ± 1 ºC, fotoperíodo de 16 horas e 35 µ mol m-2 s-1 de intensidade luminosa. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 6 x 6, com seis repetições constituídas por quatro tubos cada. Após 60 dias de desenvolvimento, as plântulas foram avaliadas com base no comprimento da parte aérea, massa de matéria fresca total da parte aérea e das raízes. Observaram-se influências das concentrações de sacarose e dos estádios de desenvolvimento do fruto no crescimento e desenvolvimento das plântulas. Resultados satisfatórios para todas as variáveis estudadas foram obtidos com embriões excisados no estádio verde, inoculados em meio de cultivo suplementado com 51 a 70 g L-1 de sacarose.

Concentrações e composições químicas do meio nutritivo para o cultivo in vitro de orquídea

Plântulas de orquídeas cultivadas in vitro respondem de forma distinta aos vários meios de cultura empregados nessa técnica. Este trabalho comparou o meio nutritivo Knudson C, utilizado no cultivo de orquídeas, com o denominado MN e outros dois meios preparados com fertilizantes Peters®: NPK 10-30-20 + micronutrientes e NPK 30-10-10 + micronutrientes para o cultivo in vitro de plântulas do híbrido Etibaia (Cattleya walkeriana x C. loddigesii), com seis meses de idade, germinadas sobre o meio Knudson C. Os três últimos meios foram testados com as seguintes doses de sais: 0,25; 0,50; 1,00; 1,75; e 2,25 g L-1, e o meio Knudson C, 2,0 g L-1. A todos os meios adicionaram-se 20 g L-1 de sacarose, solidificado com 10 g L-1 de ágar, e o pH foi ajustado a 5,7. Aos meios MN e Peters® foram acrescentados 2 g L-1 de carvão ativado e 200 ml L-1 de água de coco. Foram utilizados frascos de vidro de 320 mL contendo 35 mL de meio nutritivo, e o experimento foi mantido em sala de crescimento a 27 ± 2 ºC, 16/8 h luz/escuro e irrdiância de 48 µmol m-2s-1. Melhores respostas para produção de matéria fresca foram obtidas com os fertilizantes NPK, em comparação com os meios Knudson C e MN. A produção de matéria fresca aumentou linearmente com o aumento da dose de nutrientes nos meios MN e nos dois NPK. As plântulas de orquídea cultivadas em meio Knudson C apresentaram os menores valores para as variáveis avaliadas.

Germinação, crescimento e desenvolvimento in vitro de orquídeas (Cattleya spp., Orchidaceae)

As orquídeas no ambiente natural sofrem exploração devido a sua importância ornamental, levando algumas espécies à extinção. O cultivo in vitro é uma forma alternativa para a conservação ex-situ. Procurou-se determinar um meio de cultura eficiente para a germinação in vitro de sementes e o crescimento inicial de plântulas de Cattleya forbesii, bem como para o crescimento de plântulas in vitro de Cattleya harrisoniana. No primeiro caso, sementes foram inoculadas em meio de cultura básico de Murashige & Skoog (MS) = T1 e MS básico acrescido de 2,5 g L-1 de carvão ativado (CA) = T2. No segundo, plântulas com 1 ± 0,2 cm de altura foram submetidas aos tratamentos T1, T2, MS com a metade da concentração original de macro-micronutrientes (T3) e MS com a metade da concentração original de macro-micronutrientes suplementado com 1,25 g L-1 de CA (T4). Verificou-se aos 30 dias em C. forbesii uma porcentagem de germinação de 45% em T1 e 90% em T2. A adição de CA ao meio de cultura trouxe aumento na altura de plântulas de C. forbesii de acordo com análises realizadas aos 180 dias de cultivo. Em relação ao crescimento de C. harrisoniana, aos 240 dias observou-se que todos os parâmetros médios avaliados (altura da parte aérea, massa de matéria fresca total, número de raízes e folhas, comprimento da maior raiz e diâmetro do pseudocaule) foram significativamente maiores em T2. Dessa forma, sugere-se o uso do meio MS acrescido de 2,5 g L-1 de CA (T2), uma vez que é significativamente favorável tanto para a germinação de sementes quanto para o crescimento de ambas as espécies.

Chemical sterilization in in vitro propagation of Arundina bambusifolia Lindl. and Epidendrum ibaguense Kunth

There is a great demand for simpler and less costly laboratory techniques and for more accessible procedures for orchid breeders who do not have the necessary theoretical basis to use the traditional seed and clone production methods of orchids in vitro. The aim of this study was to assess the use of sodium hypochlorite (NaClO) as a decontaminant in the process of inoculating adult orchid explants of Arundina bambusifolia and Epidendrum ibaguenses. Solutions of NaClO (1.200, 2.400, 3.600, 4.800 and 6.000 mg L-1 - equivalent to 50, 100, 150, 200 and 250 mL L-1 of commercial bleach - CB) were sprayed on the explants (1.0 mL) and the culture medium (GB5), in the presence or absence of activated charcoal (2 g L-1). The explants used were nodal segments of field-grown adult plants. The procedures for inoculating the explants were conducted outside the laminar flow chamber (LFC), except for the control treatment (autoclaved medium and explant inoculation inside the LFC). The best results for fresh weight yield, height and number of shoots were obtained using NaClO in solution at 1.200 mg L-1 (equivalent to 50 mL L-1 commercial bleach) with activated charcoal in the culture medium. Fresh weight figures were 1.10 g/jar for Arundina bambusifolia and 0.16 g/jar for Epidendrum ibaguenses. Spraying the NaClO solutions controls the contamination of the culture medium already inoculated with the explants.

Resposta morfogênica de embriões zigóticos de Erythrina velutina Willd: (Leguminosae) cultivados in vitro

O cultivo in vitro de embriões zigóticos é uma técnica promissora para se avançar no estudo do desenvolvimento embrionário e da quebra da dormência de sementes. Diante do exposto, objetivou-se, com este trabalho, avaliar o efeito dos reguladores vegetais 6-benzilaminopurina (BAP) e ácido naftalenoacético (ANA) no potencial morfogenético, in vitro, de embriões zigóticos de mulungu. Embriões zigóticos maduros, oriundos de sementes foram utilizados inteiros, ou seccionados em plúmula, região intermediária e radícula, sendo posteriormente inoculados em meio de cultura WPM, suplementado com combinações de BAP (0,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 16,0 µM) e ANA (0,0; 1,0 e 2,0 µM), acrescido de 87,64 mM de sacarose e solidificado com 0,7% de ágar. Após 30 dias, avaliaram-se a percentagem de regeneração dos embriões e ápice plumular, o número de brotos, o número de folhas, o comprimento da parte aérea dos brotos, o número de raízes e a percentagem de formação de calos oriundos da região intermediária e da radícula. É possível a regeneração in vitro de mulungu, a partir dos explantes plúmula e embriões zigóticos inteiros, cultivados em meio de cultura WPM, suplementado com 4,0 µM de BAP. Regiões intermediárias e da radícula promoveram a formação de calos compactos (96,06%), na combinação de 10,63 µM BAP e 2,0 µM de ANA.

In vitro growth and leaf anatomy of Cattleya walkeriana (Gardner, 1839) grown in natural ventilation system

Natural ventilation system facilitates gaseous exchanges in in vitro plants promoting changes in the leaf tissue, which can be evaluated through the leaf anatomy, and it allows a cultivation closer to the photoautrophic micropropagation. The objective of this work was to evaluate the effects on in vitro growth and on the leaf anatomy of Cattleya walkeriana grown in natural and conventional ventilation system with different concentrations of sucrose (0; 15; 30 and 45 L-1) combined with different cultivation systems (conventional micropropagation and natural ventilation system). The culture medium was composed of MS salts, solidified with 7 g L-1 of agar and pH adjusted to 5.8. Forty milliliters of culture medium were distributed in 250 mL flasks, autoclaved at 120 ºC for 20 minutes. The greater plant growth, as well as the greater thickness of the mesophyll was observed with the use of 20 g L-1 sucrose in natural ventilation system. Plants grown in natural ventilation system showed a thicker leaf mesophyll, which is directly related to photoautotrophic crops. The natural ventilation system induced more elliptical stomata and probably more functional formats.

Micropropagação e germinação de sementes in vitro de atroveran

Atroveran (Ocimum selloi Benth. - Lamiaceae) é uma espécie medicinal, usada para distúrbios digestivos e tratamento de inflamações. O objetivo deste trabalho foi avaliar o estabelecimento de segmentos nodais, germinação e crescimento, in vitro, de plântulas de atroveran, em diferentes concentrações de sacarose do meio MS e a aclimatização de plântulas em diferentes substratos. Para o estabelecimento e crescimento, utilizaram-se três concentrações do meio de cultura (MS, 1/2MS e 1/4MS) e duas concentrações de sacarose (15 g/L, 30 g/L e o controle). Para a germinação, as variações do meio de cultura foram: MS, 1/2MS, 1/4MS e 0MS (controle) e duas concentrações de sacarose (15 g/L, 30 g/L e o controle). Para a aclimatização, avaliaram-se os substratos: areia fina lavada, substrato comercial, solo e solo+esterco bovino (2:1). O uso de sacarose foi essencial para o estabelecimento e crescimento dos segmentos nodais de atroveran. Recomendam-se, assim, 15 g/L de açúcar. O 1/2MS é o mais indicado para o estabelecimento dos explantes e, o 1/4MS, para o crescimento de segmentos nodais desta espécie. Maior percentagem de germinação e maior índice de velocidade de germinação foram observados na ausência da sacarose. Para o crescimento até 30 dias, recomenda-se o uso do meio 1/4MS sem sacarose e, para manutenção das plântulas, in vitro, o meio 1/4MS suplementado com 15 g/L de sacarose. Para a aclimatização de atroveran, o substrato comercial proporcionou maior crescimento das plântulas.