Cationic and neutral phenylmercury(II) complexes with heterocyclic thione ligands. X-ray structures of [HgPh(dmpymtH)][BF(4)] center dot H(2)O and [{HgPh}(2)(mu-dtu)]

The neutral complex [HgPh(dmpymt)] 1 (dmpymtH = 4,6-dimethylpyrimidine-2(1H)-thione) reacts with HBF(4) to give the cationic complex [HgPh(dmpymtH)][BF(4)] 2. The X-ray molecular structure of the later revealed a [2+1] coordination sphere about the mercury(II) atom (C-Hg-S and Hg center dot center dot center dot N). In the dinuclear complex [(HgPh)(2)(mu-dtu)] 3 [dtuH(2) = 2,4(1H,3H)-pyrimidinedithione or dithiouracil] the coordination spheres are also [2+1] although dissimilar regarding the Hg center dot center dot center dot N secondary bonds. NMR spectroscopy ((1)H, (13)C and (199)Hg) studies were undertaken in solution and the results discussed in the light of the X-ray structures. (C) 2008 Elsevier B. V. All rights reserved.

Involvement of free radicals in peroxidatic reactions catalyzed by chloroperoxidase

The mechanism of chloroperoxidase (CPO)-catalyzed peroxidatic reactions of several substituted hydroquinones was studied at various hydrogen peroxide concentrations. The pathway was studied using cytochrome c as the radical trapping agent. As the hydroquinones became more hindered there was a difference in the amount of radicals trapped. For hydroquinone, 59.3% radical pathway, and methylhydroquinone, 81.4% radical, the difference in radicals trapped is due to a difference in pathway. For 2,3-dimethylhydroquinone (75.4%), trimethylhydroquinone (44.5%), and t-butylhydroquinone (0%) other non-peroxidatic reactions are noticed. Thus, for the more substituted hydroquinones the difference in radicals trapped can not be assigned to a difference in radical pathway. Also, there were problems drawing conclusions for this system due to the catalytic reaction of hydrogen peroxide. The radical trapping ability of 2,4,6-trimethylphenol was investigated for various other substrates. TMP reacted with the radicals generated in the enzymatic reactions of phenol, resorcinol, and m-methoxyphenol. Thus, this TMP system offers further potential as another radical trapping agent for use in these studies.

Efeito dos ácidos D-2-hidroxiglutárico e L-2-hidroxiglutárico sobre vários parâmetros do metabolismo energético em cérebro, músculo esquelético e músculo cardíaco de ratos

As acidúrias L-2-hidroxiglutárica (LHGA) e D-2-hidroxiglutárica (DHGA) são distúrbios neurometabólicos hereditários caracterizados por extenso e severo dano cerebral, ocasionando predominantemente convulsões, coma e atrofia cerebral. Na LHGA, as lesões cerebrais ocorrem principalmente no cerebelo enquanto a maior parte do cérebro é afetada na DHGA. Além disso, hipotonia, fraqueza e hipotrofia muscular, bem como cardiomiopatia têm sido observadas nos pacientes afetados por essas acidemias orgânicas, com maior freqüência na DHGA. Bioquimicamente, ocorre acúmulo tecidual dos ácidos L- 2-hidroxiglutárico (LGA) e D-2-hidróxiglutárico (DGA), respectivamente, na LHGA e na DHGA. Além disso, elevadas concentrações urinárias de lactato, 2-cetoglutarato e outros metabólitos do ciclo de Krebs têm sido descritas em pacientes acometidos por essas patologias, sugerindo uma disfunção mitocondrial. mitocondrial. Tendo em vista que a etiopatogenia da disfunção tecidual nesses pacientes é desconhecida, o presente trabalho investigou o efeito in vitro dos ácidos LGA e DGA sobre diversos parâmetros do metabolismo energético celular. Inicialmente, avaliamos o efeito dos ácidos DGA e LGA sobre a utilização de glicose e produção de CO2 em homogeneizados e fatias de córtex cerebral. Verificamos que o DGA reduziu significativamente tanto o consumo de glicose quanto a produção de CO2 pelo córtex cerebral, enquanto o LGA não demonstrou efeito sobre esses parâmetros. Além disso, o DGA inibiu significativamente a atividade da citocromo c oxidase em homogeneizado de córtex cerebral de ratos (35-95%), de forma dose-dependente, sem alterar a atividade dos demais complexos da cadeia respiratória. A inibição verificada foi do tipo acompetitiva. Por outro lado, o LGA não alterou a atividade de nenhum dos complexos enzimático estudados. Posteriormente, avaliamos o efeito in vitro dos ácidos DGA e LGA sobre a atividade da creatina quinase (CK) em homogeneizado total e nas frações citosólica e mitocondrial de tecido cerebral, muscular esquelético e cardíaco de ratos. Os resultados mostraram que o DGA inibiu significativamente a atividade das isoformas mitocondrial e citosólica da CK em preparações de córtex cerebral, músculo esquelético de cardíaco. Por outro lado, tanto DGA quanto LGA inibiram seletivamente a isoforma mitocondrial em preparações de cerebelo. Estudos cinéticos mostraram um perfil não competitivo de inibição com relação à fosfocreatina para ambos os ácidos nos tecidos estudados. Além IV disso, observamos também que o efeito inibitório de ambos os ácidos foi totalmente revertido por glutationa reduzida, sugerindo uma modificação causada pelos metabólitos sobre os grupos sulfidrila, essenciais para a atividade da enzima. Nossos resultados sugerem que a inibição significativa causada pelo DGA sobre as atividades da citocromo c oxidase e da creatina quinase no córtex cerebral, assim como nos músculos cardíaco e esquelético poderiam explicar, ao menos em parte, a fisiopatogenia da disfunção neurológica e anormalidades estruturais no sistema nervoso central, bem como a mitocondriopatia esquelética e a cardiomiopatia presente nos pacientes afetados por DHGA. Por outro lado, é possível que a inibição seletiva da creatina quinase mitocondrial provocada pelo LGA em cerebelo possa estar associada à degeneração cerebelar característica dos pacientes com LHGA.

Efeito da administração de arginina sobre o metabolismo energético em cérebro de ratos adultos

A hiperargininemia é um erro inato do ciclo da uréia causado pela deficiência na atividade da arginase hepática. Esta doença é caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo tecidual de arginina (Arg). Retardo mental e outras alterações neurológicas, cujos mecanismos são ainda desconhecidos, são sintomas comuns em pacientes hiperargininêmicos. O óxido nítrico (NO) é gerado em todas as células do sistema nervoso central (SNC) pela enzima óxido nítrico sintase (NOS), a qual, na presença de oxigênio molecular, tetraidrobiopterina e outros cofatores, catalisa a conversão de Arg em NO e citrulina. Em condições normais, o NO desempenha importante papel fisiológico no SNC, como por exemplo, na liberação de neurotransmissores e expressão gênica. Quando há formação excessiva, o NO torna-se um importante mediador de neurotoxicidade Trabalhos realizados em nosso laboratório mostraram que a administração aguda de Arg em ratos diminui a atividade da Na+,K+-ATPase e aumenta o estresse oxidativo cerebral. Outros estudos mostraram que a administração de Arg prejudica a memória em ratos. Estes resultados foram prevenidos pelo Nϖ-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), um inibidor competitivo da NOS, sugerindo que a administração de Arg altera estes parâmetros através do NO e/ou estresse oxidativo. Considerando que a administração de Arg aumenta o estresse oxidativo e que estudos mostram que o NO inibe a cadeia de transporte de elétrons provavelmente comprometendo a produção de energia, no presente trabalho, nós investigamos o efeito da administração aguda de Arg sobre alguns parâmetros do metabolismo energético (produção de CO2, captação de glicose, produção de lactato e atividades da succinato desidrogenase, complexo II e IV da cadeia respiratória) em hipocampo de ratos. Também testamos o efeito do L-NAME sobre os efeitos produzidos pela Arg Ratos adultos de 60 dias foram tratados com uma única injeção intraperitoneal de Arg, de acordo com o protocolo estabelecido por Buchmann e colaboradores (1996). A dose de Arg (0,8 g/Kg) usada atinge níveis plasmáticos semelhantes àqueles encontrados em pacientes hiperargininêmicos (1,5 mM). Os resultados do presente trabalho mostraram que a administração de Arg aumentou significativamente a produção de lactato e diminuiu a produção de CO2 e a captação de glicose, bem como as atividades da succinato desidrogenase e do complexo II, e que a injeção simultânea de L-NAME preveniu estes efeitos, exceto a produção de CO2 e a produção de lactato. No entanto, não houve alteração na atividade da citocromo c oxidase (complexo IV). Se estes achados também ocorrerem em humanos, pode-se presumir que a Arg prejudica o metabolismo energético, possivelmente através da geração de radicais livres induzida pela formação de NO e/ou da formação de poliaminas, contribuindo assim para a disfunção cerebral observada na hiperargininemia.

Alterações bioquímicas e comportamentais em ratos submetidos ao modelo químico experimental de hiperhomocisteinemia

A homocistinúria é uma doença metabólica hereditária causada pela deficiência severa na atividade da enzima cistationina β-sintase e é bioquimicamente caracterizada pelo acúmulo tecidual de homocisteína e metionina. Retardo mental, deficiência cognitiva, isquemia, convulsões e aterosclerose são achados clínicos comuns em pacientes homocistinúricos. No entanto, os mecanismos fisiopatológicos da doença são pouco conhecidos. Modelos animais experimentais de erros inatos do metabolismo são úteis para compreender a fisiopatologia dessas doenças em humanos. No nosso laboratório, já foram criados alguns modelos animais de algumas doenças metabólicas hereditárias, como, por exemplo, fenilcetonúria e hiperprolinemia tipo II. A Na+,K+-ATPase é uma enzima fundamental responsável pela manutenção do gradiente iônico necessário para a excitabilidade neuronal e consome de 40 a 60% do ATP formado no cérebro. Essa enzima é inibida por radicais livres e sua atividade está diminuída na isquemia cerebral, epilepsia e em doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer. A diminuição de energia cerebral e o estresse oxidativo têm sido associados com algumas doenças que afetam o sistema nervoso central, como as doenças de Alzheimer, Parkinson e Huntington e isquemia cerebral. Por outro lado, a homocisteína tem sido considerada um fator de risco para o aparecimento dessas doenças. No sentido de ampliar o conhecimento das alterações bioquímicas envolvidas na gênese da disfunção neurológica característica da homocistinúria, esse trabalho teve como principal objetivo desenvolver um modelo químico experimental de hiperhomocisteinemia em ratos. Utilizando esse modelo, verificamos a atividade da Na+,K+-ATPase e alguns parâmetros de metabolismo energético (produção de CO2, captação de glicose, produção de lactato e atividades das enzimas succinato desidrogenase e citocromo c oxidase) em hipocampo de ratos. A aprendizagem e a memória na tarefa do labirinto aquático de Morris foram avaliadas em ratos submetidos ao modelo químico experimental de hiperhomocisteinemia. Nesse trabalho, também estudamos o efeito in vitro dos metabólitos acumulados na homocistinúria, homocisteína e metionina, sobre a atividade da Na+,K+-ATPase e sobre alguns parâmetros de metabolismo energético (produção de CO2, captação de glicose, produção de lactato e atividade da enzima citocromo c oxidase). Além disso, o efeito in vitro da homocisteína sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo (potencial antioxidante total (TRAP), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e atividades das enzimas antioxidantes catalase, superóxido dismutase e glutationa peroxidase) em hipocampo de ratos foi investigado. O tratamento crônico foi realizado do 6o ao 28o dia de vida, através de administrações subcutâneas de homocisteína, duas vezes ao dia, com intervalos de 8 horas. As doses de homocisteína administradas foram escolhidas com o objetivo de induzir concentrações plasmáticas de 0,4 a 0,5 mM, semelhantes àquelas encontradas em pacientes homocistinúricos. Através desse tratamento, também foram induzidas concentrações elevadas de homocisteína no cérebro de ratos. Os controles receberam solução salina em volumes semelhantes. Os resultados mostram que a administração crônica de homocisteína inibiu a atividade da Na+,K+-ATPase de membrana plasmática sináptica, a produção de CO2 e a captação de glicose, assim como as atividades das enzimas succinato desidrogenase e citocromo c oxidase em hipocampo de ratos. Os animas tratados com homocisteína também apresentaram diminuição de memória na tarefa do labirinto aquático de Morris. Além disso, a homocisteína e a metionina inibiram a atividade da Na+,K+-ATPase de hipocampo de ratos in vitro. Estudos cinéticos sobre a inibição da Na+,K+-ATPase, causada pela homocisteína, também foram realizados. Os resultados mostraram que a homocisteína inibe a enzima de forma não-competitiva com o ATP como substrato. Também foi verificado que a incubação de homogeneizados de hipocampo com homocisteína diminuiu a atividade da Na+,K+-ATPase e que a incubação simultânea com alguns antioxidantes, tais como glutationa, ditiotreitol, cisteína e a enzima antioxidante superóxido dismutase preveniram esse efeito. Os metabólitos acumulados na homocistinúria também alteraram alguns parâmetros de metabolismo energético cerebral (produção de CO2 e lactato, captação de glicose e atividades das enzimas succinato desidrogenase e citocromo c oxidase) in vitro. Além disso, verificou-se que a homocisteína in vitro diminuiu o TRAP e aumentou a quantidade de TBARS, um marcador de lipoperoxidação, mas não alterou as atividades das enzimas antioxidantes catalase, superóxido dismutase e glutationa peroxidase. Os achados sugerem que a inibição da atividade da Na+,K+-ATPase, a diminuição do metabolismo energético e o aumento do estresse oxidativo podem estar relacionados com as disfunções neurológicas características dos pacientes homocistinúricos.

Deteção e caracterização molecular das estirpes de Wolbachia nos afídeos

A Wolbachiapertence a um grupo de bactérias intracelulares, transmitidas maternalmente, que se encontram amplamente distribuídas nos artrópodes. Estes endossimbiontes encontram-se normalmente nos tecidos do sistema reprodutor dos artrópodes e têm a capacidade manipular a sua reproduçãode modo a garantir a sua transmissão à descendência e rápida dispersão na população.A capacidade de manipulação reprodutiva da Wolbachia tornou-a o alvo de diversos estudos para uma maior e melhor perceção da sua implicação em processos biológicos e evolutivos e por acreditar-se que esta bactéria é uma promissora ferramenta no controlo de populações de insetos que são pragas agrícolas. Os afídeos são um grupo de insetos associados às plantas que podem ter um efeito devastador nas culturas agrícolas e hortícolas pois não só retiram nutrientes às plantas como podem ser vetores de doenças. Embora durante muito tempo se pensasse que estes insetos não albergavam a Wolbachia estudos recentes mostram que são várias as espécies de afídeos infetados com esta bactéria. O principal objetivo deste trabalho é estudar a prevalência de infeção por Wolbachia assim como a caracterização das suas estirpes em amostras de afídeos dos Arquipélagos da Madeira e dos Açores. Neste estudo foram analisadas 545 amostras de afídeos, 361 provenientes do Arquipélago da Madeira e 184 dos Açores. Utilizando a técnica da “Polymerase Chain Reaction” (reação em cadeia da polimerase) amplificou-se o gene 16S rRNA (RNA ribossomal) e verificou-se que 32 destas amostras encontravam-se infetadas com Wolbachia sendo a maior parte das amostras infetadas provenientes dos Açores. Para determinar a estirpe que infeta estes afídeos utilizou-se a tipagem sequencial multilocus (MLST) com os genesglutamil-tRNA amidotransferase, subunidade B (gatB), citocromo c oxidase, subunidade I (coxA), proteína hipotética conservativa (hcpA) e proteína da divisão celular (ftsZ). A análise filogenética realizada para os diferentes genes mostrou que grande parte das amostras analisadas estão incluídas em dois dos novos supergrupos descobertos para Wolbachia, supergrupo M e N.Foi detetada a presença da mesma estirpe de Wolbachia, supergrupo N, em duas espécies diferentes de afídeos, Neophyllaphis podocarpi e Aphis spiraecola da mesma planta hospedeira, Podocarpus macrophyllus. Esta infeção reforça a ideia de que a Wolbachia não recorre só a transmissão vertical para se difundir na população mas utiliza também a transmissão horizontal. A deteção e caracterização das estirpes de Wolbachia é essencial para um maior entendimento sobre a sua origem e forma de disseminação. Esta informação é importante para desenvolvimento de estratégias de controlo de pestes recorrendo a estes endossimbiontes.

Effects of isocoumarins isolated from Paepalanthus bromelioides on mitochondria: Uncoupling, and induction/inhibition of mitochondrial permeability transition

Isolated mitochondria may undergo uncoupling, and in presence of Ca2+ at different conditions, a mitochondrial permeability transition (MPT) linked to protein,thiol oxidation, and demonstrated by CsA-sensitive mitochondrial swelling; these processes may cause cell death either by necrosis or by apoptosis. Isocoumarins isolated from the Brazilian plant Paepalanthus bromelioides (Eriocaulaceae) paepalantine (9,10-dihydroxy-5,7-dimethoxy-1H-naptho(2,3c)pyran-1-one), 8,8'-paepalantine dimer, and vioxanthin were assayed at 1-50 mu M on isolated rat liver mitochondria, for respiration, MPT, protein thiol oxidation, and interaction with the mitochondrial membrane using 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH). The isocoumarins did not significantly affect state 3 respiration of succinate-energized mitochondria; they did however, stimulate 4 respiration, indicating mitochondrial uncoupling. Induction of MPT and protein thiol oxidation were assessed in succinate-energized mitochondria exposed to 10 mu M Ca2+; inhibition of these processes was assessed in non-energized organelles in the presence of 300 mu M t-butyl hydroperoxide plus 500 mu M Ca2+. Only paepalantine was an effective MPT/protein thiol oxidation inducer, also releasing cytochrome c from mitochondria; the protein thiol oxidation, unlike mitochondrial swelling, was neither inhibited by CsA nor dependent on the presence of Ca2+. Vioxanthin was an effective inhibitor of MPT/protein thiol oxidation. All isocoumarins inserted deeply into the mitochondrial membrane, but only paepalantine dimer and vioxantin decreased the membrane's fluidity. A direct reaction with mitochondrial membrane protein thiols, involving an oxidation of these groups, is proposed to account for MPT induction by paepalantine, while a restriction of oxidation of these same thiol groups imposed by the decrease of membrane fluidity, is proposed to account for MPT inhibition by vioxanthin. (c) 2006 Published by Elsevier B.V..

Amorphous carbon nitrogenated films prepared by plasma immersion ion implantation and deposition

In this work, an investigation was conducted on amorphous hydrogenated-nitrogenated carbon films prepared by plasma immersion ion implantation and deposition. Glow discharge was excited by radiofrequency power (13.56 MHz, 40 W) whereas the substrate-holder was biased with 25 kV negative pulses. The films were deposited from benzene, nitrogen and argon mixtures. The proportion of nitrogen in the chamber feed (R-N) was varied against that of argon, while keeping the total pressure constant (1.3 Pa). From infrared reflectance-absorbance spectroscopy it was observed that the molecular structure of the benzene is not preserved in the film. Nitrogen was incorporated from the plasma while oxygen arose as a contaminant. X-ray photoelectron spectroscopy revealed that N/C and O/C atomic ratios change slightly with R-N. Water wettability decreased as the proportion of N in the gas phase increased while surface toughness underwent just small changes. Nanoindentation measurements showed that film deposition by means of ion bombardment was beneficial to the mechanical properties of the film-substrate interface. The intensity of the modifications correlates well with the degree of ion bombardment. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of melatonin on the oxidative metabolism of colostrum phagocytes of diabetic women

Aim: the aim of this study was verified the ability of melatonin hormone to modulate the oxidative metabolism of colostral phagocytes from diabetic mothers. Methods: based on 100g-OGTT and glucose profile analysis subjects were allocated into two groups: Non-diabetic (ND-10) and Diabetic (DM-8). Cells were separated by a Ficoll-Paque gradient and the oxidative metabolism was available thought superoxide release by colostrum phagocytes using the cytochrome C method. Results: melatonin hormone increased superoxide release by colostrum phagocytes of ND and decreased these release in colostrum phagocytes of DM mothers. Conclusion: the results suggest that the melatonin hormone can modulate the oxidative metabolism of phagocytes and an existence of relationship between control of glucose metabolism and melatonin action in colostrum phagocytes.

Human colostral phagocytes eliminate enterotoxigenic Escherichia coli opsonized by colostrum supernatant

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

Peroxidase activity in Malpighian tubules of Triatoma infestans Klug

Benzidine and diamino benzidine (DAB) oxidation, typically performed by peroxidases, was demonstrated by light and electron microscopy in peroxisomes, mitochondria and membranous structures which occurred in close contact with urate crystals in Malpighian tubules of nymphs and adults of Triatoma infestans. Peroxisomes were predominantly identified in cells of the distal region of the tubules, which is engaged in excretory mechanisms. DAB oxidation in mitochondria, even in the absence of hydrogen peroxide, may indicate the existence of a mitochondrial peroxidase and possibly a cytochrome c peroxidase. The localization of the extracellular membranous structures appeared restricted to the lumen of the proximal region of the tubules and they were assumed to be remnants of endoplasmic reticulum containing peroxidases.

Gap solitons in a model of a superfluid fermion gas in optical lattices

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

Biomimetic synthesis of xuxuarines E alpha and E beta: Structure revision of Rzedowskia bistriterpenoids

Reaction of pristimerin with 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ) resulted in a biomimetic-type coupling leading to xuxuarines E alpha and E beta and not the previously reported Rzedowskia bistriterpenoids I and II suggesting that the structures proposed for these natural products need revision. A product obtained in this reaction by an unusual Diels-Alder addition followed by retro-Diels-Alder-type elimination was characterized as pristimerin dicyanophenalenedione. Complete H-1, and C-13 NMR spectral assignments of xuxuarines Ea and Eb have been made by the application of 1D and 2D NMR techniques. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Color pattern variation in Trichomycterus iheringi (Eigenmann, 1917) (Siluriformes: Trichomycteridae) from rio Itatinga and rio Claro, São Paulo, Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Synthesis and structural characterization of dichlorobis (1-phenyl-3-methylpyrazole) palladium(II) and diazidobis (1-phenyl-3-methylpyrazole) palladiium(II)

Mononuclear pyrazolyl Pd(II) complexes of the type [PdX2(phmPz)(2)] (X = Cl-, N-3(-)) have been prepared. The 1-phenyl-3-methylpyrazole displaces acetonitrile from [PdCl2(CH3CN)(2)] to form [PdCl2(PhMPz)(2)] (phmPz = 1-phenyl-3-methylpyrazole) (1). [Pd(N-3)(2)(PhmPz)(2)] (2) could be obtained by metathesis from [PdCl2(CH3CN)(2)] or by substitution of the chloride in (1) by the azide ion. Both complexes were characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy, H-1 and C-13 NMR and by single crystal X-ray diffraction. The coordination geometry around Pd(II) in these complexes is nearly square-planar, with the ligands in a trans configuration.