Energy-dispersive X-ray fluorescence analysis of a pre-Columbian funerary gold mask from the Museum of Sican, Peru

A funerary gold mask from the Museum of Sican, Ferranafe, Peru was analyzed in 30 different areas using a portable equipment using energy-dispersive X-ray fluorescence. It was deduced from the measurements that the main sheet of the mask and the majority of the pendants have a similar composition and are made of tumbaga, which means a poor gold alloy enriched at the surface by depletion gilding, and have a similar `equivalent` gilding thickness of about 5 mu m. The nose, also on tumbaga, has different composition and a thickness of about 8 mu m. The clamps are on gilded or on silvered copper. The red pigment dispersed on the surface of the mask is cinnabar. Copyright (C) 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

SRTM resample with short distance-low nugget kriging

The shuttle radar topography mission (SRTM), was flow on the space shuttle Endeavour in February 2000, with the objective of acquiring a digital elevation model of all land between 60 degrees north latitude and 56 degrees south latitude, using interferometric synthetic aperture radar (InSAR) techniques. The SRTM data are distributed at horizontal resolution of 1 arc-second (similar to 30m) for areas within the USA and at 3 arc-second (similar to 90m) resolution for the rest of the world. A resolution of 90m can be considered suitable for the small or medium-scale analysis, but it is too coarse for more detailed purposes. One alternative is to interpolate the SRTM data at a finer resolution; it will not increase the level of detail of the original digital elevation model (DEM), but it will lead to a surface where there is the coherence of angular properties (i.e. slope, aspect) between neighbouring pixels, which is an important characteristic when dealing with terrain analysis. This work intents to show how the proper adjustment of variogram and kriging parameters, namely the nugget effect and the maximum distance within which values are used in interpolation, can be set to achieve quality results on resampling SRTM data from 3"" to 1"". We present for a test area in western USA, which includes different adjustment schemes (changes in nugget effect value and in the interpolation radius) and comparisons with the original 1"" model of the area, with the national elevation dataset (NED) DEMs, and with other interpolation methods (splines and inverse distance weighted (IDW)). The basic concepts for using kriging to resample terrain data are: (i) working only with the immediate neighbourhood of the predicted point, due to the high spatial correlation of the topographic surface and omnidirectional behaviour of variogram in short distances; (ii) adding a very small random variation to the coordinates of the points prior to interpolation, to avoid punctual artifacts generated by predicted points with the same location than original data points and; (iii) using a small value of nugget effect, to avoid smoothing that can obliterate terrain features. Drainages derived from the surfaces interpolated by kriging and by splines have a good agreement with streams derived from the 1"" NED, with correct identification of watersheds, even though a few differences occur in the positions of some rivers in flat areas. Although the 1"" surfaces resampled by kriging and splines are very similar, we consider the results produced by kriging as superior, since the spline-interpolated surface still presented some noise and linear artifacts, which were removed by kriging.

The gas-phase alcoholysis of protonated homoleptic alkoxysilanes

Tetra-alkoxysilanes are common and useful reagents in sol-gel processes and understanding their reactivity is important in the design of new materials. The mechanism of gas-phase reactions that mimic alcoholyis of Si(OMe)(4) (usually known as TMOS) under acidic conditions have been studied by Fourier transform ion cyclotron resonance techniques and density functional calculations at the B3LYP/6-311+G(d,p) level. The proton affinity of TMOS has been estimated at 836.4 kJ mol(-1) and protonation of TMOS gives rise to an ionic species that is best represented as trimethoxysilyl cations associated with a methanol molecule. Protonated TMOS undergoes rapid and sequential substitution of the methoxy groups in the gas-phase upon reaction with alcohols. The calculated energy profile of the reaction indicates that the substitution reaction through an S(N)2 type mechanism may be more favorable than frontal attack at silicon. Furthermore, the sequential substitution reactions are promoted by a mechanism that involves proton shuttle from the most favorable protonation site to the oxygen of the departing group mediated by the neutral reagent molecule.

Cathepsin S as a biomarker of low-grade inflammation, insulin resistance, and cardiometabolic disease risk

Cathepsin S is a protease important in major histocompatibility complex (MHC) class II antigen presentation and also in degrading the extracellular matrix. Studies, most of them experimental, have shown that cathepsin S is involved in different pathological conditions such as obesity, inflammation, atherosclerosis, diabetes, and cancer.    The overall hypothesis of this report is that high levels of circulating cathepsin S, is a biomarker that reflects pathology induced by inflammation and obesity. The overall aim of this report was to investigate possible associations between circulating cathepsin S, inflammation, glucometabolic disturbance, and its associated diseases in the community. As cathepsin S appears to be a novel risk marker for several pathological conditions, we also wanted to examine the effect of dietary intervention on circulating cathepsin S concentrations.    This thesis is based on data from three community-based cohorts, the Uppsala longitudinal study of adult men (ULSAM), the prospective investigation of the vasculature in Uppsala seniors (PIVUS), and a post-hoc study from the randomized controlled NORDIET trial.    In the first study, we identified a cross-sectional positive association between serum cathepsin S and two markers of cytokine-mediated inflammation, CRP and IL-6. These associations were similar in non-obese individuals. In longitudinal analyses, higher cathepsin S at baseline was associated with higher CRP and IL-6 levels after six years of follow-up. In the second study, we identified a cross-sectional association between increased serum levels of cathepsin S and reduced insulin sensitivity. These associations were similar in non-obese individuals. No significant association was observed between cathepsin S and insulin secretion. In longitudinal analysis, higher cathepsin S levels were associated with an increased risk of developing diabetes during the six-year follow-up. In the third study, we found that higher serum levels of cathepsin S were associated with increased mortality risk. Moreover, in the ULSAM cohort, serum cathepsin S was independently associated with cause-specific mortality from cardiovascular disease and cancer. In the fourth study, we identified that adherence to an ad libitum healthy Nordic diet for 6 weeks slightly decreased the levels of plasma cathepsin S in normal or marginally overweight individuals, relative to the control group. Changes in circulating cathepsin S concentrations were correlated with changes in body weight, LDL-C, and total cholesterol.    Conclusion: This thesis shows that circulating cathepsin S is a biomarker that independently reflects inflammation, insulin resistance, the risk of developing diabetes, and mortality risk. Furthermore, a Nordic diet moderately reduced cathepsin S levels in normal-weight and overweight men and women. This effect may be partially mediated by diet-induced weight loss and possibly by reduced LDL-C concentrations. 

Inflammation, oxidative stress, glomerular filtration rate, and albuminuria in elderly men : a cross-sectional study

BACKGROUND: The role of inflammation and oxidative stress in mild renal impairment in the elderly is not well studied. Accordingly, we aimed at investigating the associations between estimated glomerular filtration rate (eGFR), albumin/creatinine ratio (ACR), and markers of different inflammatory pathways and oxidative stress in a community based cohort of elderly men. FINDINGS: Cystatin C-based GFR, ACR, and biomarkers of cytokine-mediated inflammation (interleukin-6, high-sensitivity C-reactive protein[CRP], serum amyloid A[SAA]), cyclooxygenase-mediated inflammation (urinary prostaglandin F2alpha [PGF2alpha]), and oxidative stress (urinary F2 isoprostanes) were assessed in the Uppsala Longitudinal Study of Adult Men(n = 647, mean age 77 years). RESULTS: In linear regression models adjusting for age, BMI, smoking, blood pressure, LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, triglycerides, and treatment with statins, ACE-inhibitors, ASA, and anti-inflammatory agents, eGFR was inversely associated with CRP, interleukin-6, and SAA (beta-coefficient -0.13 to -0.19, p < 0.001 for all), and positively associated with urinary F2-isoprostanes (beta-coefficient 0.09, p = 0.02). In line with this, ACR was positively associated with CRP, interleukin-6, and SAA (beta- coefficient 0.09-0.12, p < 0.02 for all), and negatively associated with urinary F2-isoprostanes (beta-coefficient -0.12, p = 0.002). The associations were similar but with lower regression coefficients in a sub-sample with normal eGFR (>60 ml/min/1.73 m2, n = 514), with the exception that F2-isoprostane and SAA were no longer associated with eGFR. CONCLUSION: Our data indicate that cytokine-mediated inflammation is involved in the early stages of impaired kidney function in the elderly, but that cyclooxygenase-mediated inflammation does not play a role at this stage. The unexpected association between higher eGFR/lower albuminuria and increased F2-isoprostanes in urine merits further studies.

NDVI With Artificial Neural Networks For SRTM Elevation Model Improvement – Hydrological Model Application

Digital elevation model (DEM) plays a substantial role in hydrological study, from understanding the catchment characteristics, setting up a hydrological model to mapping the flood risk in the region. Depending on the nature of study and its objectives, high resolution and reliable DEM is often desired to set up a sound hydrological model. However, such source of good DEM is not always available and it is generally high-priced. Obtained through radar based remote sensing, Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) is a publicly available DEM with resolution of 92m outside US. It is a great source of DEM where no surveyed DEM is available. However, apart from the coarse resolution, SRTM suffers from inaccuracy especially on area with dense vegetation coverage due to the limitation of radar signals not penetrating through canopy. This will lead to the improper setup of the model as well as the erroneous mapping of flood risk. This paper attempts on improving SRTM dataset, using Normalised Difference Vegetation Index (NDVI), derived from Visible Red and Near Infra-Red band obtained from Landsat with resolution of 30m, and Artificial Neural Networks (ANN). The assessment of the improvement and the applicability of this method in hydrology would be highlighted and discussed.

Efeito dos aminoácidos de cadeia ramificada e seus cetoácidos sobre a atividade da creatinaquinase de cérebros de ratos jovens

A Doença do Xarope do Bordo é uma alteração metabólica hereditária caracterizada bioquimicamente pelo acumulo dos aminoácidos de cadeia ramificada e seus respectivos aminoácidos no sangue e nos tecidos destes pacientes. Os mecanismos patogênicos das alterações neurológicas presentes nos pacientes ainda são pouco conhecidos. Há evidências de que o metabolismo energético esteja alterado no cérebro dos pacientes. A creatinaquinase, enzima chave no metabolismo energético, está envolvida transporte e manutenção da energia cerebral. Neste trabalho investigamos a inibição da creatinaquinase pelos aminoácidos de cadeia ramificada in vitro em cérebro de ratos em desenvolvimento, nas concentrações semelhantes as encontradas no plasma destes pacientes. O mesmo efeito não foi verificado com os cetoácidos de cadeia ramificada. Verificamos ainda que este efeito também ocorreu em ratos tratados com leucina de forma crônica do 60 ao 210 dia, e de forma aguda quando tratados por 12 horas com intervalos de três horas. Os parâmetros cinéticos estudados mostraram um Km baixo (0,8 – 1,4 mM) para a fosfocreatina como substrato, cuja variação no cérebro oscila entre 4 a 8 mM. Assim nas condições fisiopatológicas a enzima estaria saturada em ralação à fosfocreatina, sendo difícil a competição com os aminoácidos de cadeia ramificada, principalmente devido ao alto Ki encontrado (6 a 26 mM), exceto em situações de baixas concentrações deste substrato. Entretanto, o Km encontrado para o ADP como substrato (0,3 ± 0,1 mM) é semelhante à concentração do ADP do cérebro (0,2 – 0.4 mM). Como o Ki encontrado também é alto (14 – 30 mM), é possível que a competição entre o ADP como substrato e os aminoácidos de cadeia ramificada diminua a atividade da enzima alterando a homeostasia energética do cérebro, contribuindo para o dano neurológico encontrado nos pacientes com a Doença do Xarope de Bordo. Os dados deste trabalho propõem um novo mecanismo fisiopatológico para as alterações neurológicas encontradas na Doença do Xarope do Bordo. Os aminoácidos de cadeia ramificada, acumulados no cérebro destes pacientes, ocasionando a inibição da creatinaquinase estariam competindo com o ADP, produzindo deste modo um desequilíbrio energético e conseqüentemente o dano neurológico.

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.

Impacto clínico e econômico da redefinição dos critérios diagnósticos de infarto do miocárdio

Introdução: Estudos sobre implicações clínicas da nova definição de infarto do miocárdio (IAM), incorporando novos marcadores de lesão miocárdica, são escassos na literatura. A prevalência de IAM e das suas complicações são diretamente dependentes do critério diagnóstico utilizado. Objetivo: Avaliar o impacto diagnóstico, prognóstico e econômico da nova definição de IAM proposta pela AHA/ ESC usando troponina T (TnT) como marcador de lesão cardíaca. Métodos: Um total de 740 pacientes com dor torácica admitidos na Emergência do Hospital de Clínicas de Porto Alegre no período de julho/ 1999 a janeiro/ 2002 foram incluídos no estudo. Creatina quinase total (CK), CK-MB atividade e TnT foram dosados em uma amostra de 363 pacientes, representativa de toda a coorte. Para redefinição de IAM foram utilizados como ponto de corte valores pico de TnT > 0,2 mg/dl. Os desfechos avaliados foram classificados como eventos cardíacos maiores (angina recorrente, insuficiência cardíaca congestiva, choque cardiogênico e óbito) e como procedimentos de revascularização. Também foram avaliados o manejo prescrito, os custos e o faturamento hospitalar. Resultados: Nos 363 pacientes com marcadores dosados, foram diagnosticados 59 casos de IAM (16%) pelos critérios clássicos; enquanto 40 pacientes (11%) tiveram o diagnóstico de IAM pelo critério redefinido, o que corresponde a um incremento de 71% na incidência. Pacientes com IAM redefinido eram significativamente mais idosos e do sexo masculino, apresentaram mais dor atípica e diabetes mellitus. Na análise multivariada, pacientes com infarto redefinido tiveram um risco 5,1 [IC 95% 1,0-28] vezes maior para óbito hospitalar e 3,4 [IC 95% 1,1-10] vezes maior para eventos combinados em relação aqueles sem IAM. O manejo dos casos de IAM redefinido foi semelhante ao manejo daqueles com IAM tradicional, exceto pelos procedimentos de revascularização que foram menos freqüentes (25% vs. 51%, P < 0,001). O grupo com IAM redefinido permaneceu mais tempo internado e foi submetido a procedimentos mais tardiamente. Do ponto de vista institucional, o uso dos novos critérios para IAM poderia resultar em um aumento de 9% (mais R$ 2.756,00 por grupo de 100 pacientes avaliados) no faturamento baseado em diagnóstico segundo a tabela do SUS. Conclusões: O novo diagnóstico de IAM acrescenta um número expressivo de indivíduos com infarto aos serviços de emergência. A incorporação deste critério é importante na medida que estes pacientes têm um prognóstico semelhante aos demais casos tradicionalmente diagnosticados. Como a identificação destes casos poderia resultar em um manejo mais qualificado e eficiente destes pacientes, esforços deveriam ser adotados para reforçar a adoção da redefinição de IAM.

Modelagem da composição química do leite através de indicadores metabólicos em vacas leiteiras de alta produção

A lactação é um processo fisiológico complexo que ainda não foi compreendido na sua totalidade. Inúmeros fatores intervêm na síntese e secreção do leite, sendo os mais importantes a nutrição e o metabolismo endógeno dos nutrientes. A qualidade do leite é valorizada tanto pela sua composição química, como pelo conteúdo de células somáticas. No entanto, visando a comercialização do leite, as maiores mudanças e melhoras na qualidade podem ser atingidas através da manipulação da dieta dos animais, em especial em vacas leiteiras de alta produção. Avaliar os processos de absorção de alimentos, bem como o metabolismo catabólico e anabólico direcionado para a síntese do leite, têm sido uma grande preocupação na pesquisa de nutrição e bioquímica da produção animal. O principal objetivo da presente pesquisa foi gerar modelos matemáticos que pudessem explicar a participação de diferentes metabólitos sobre a composição química do leite. Neste intuito foram coletadas amostras de fluído ruminal, sangue, urina e leite de 140 vacas da raça Holandesa nas primeiras semanas de lactação e mantidas sob sistema semi-intensivo de produção e dieta controlada. Os animais foram selecionados de sistemas de produção no ecossistema do Planalto Médio de Rio Grande do Sul e foram amostrados em dois períodos climáticos críticos. No fluido ruminal foram avaliados o pH e o tempo de redução do azul de metileno. No sangue foram determinados os metabólitos: glicose, colesterol, β-hidroxibutirato (BHB), triglicerídeos, fructosamina, ácidos graxos não esterificados (NEFA), proteínas totais, albumina, globulina, uréia, creatinina, cálcio, fósforo e magnésio. As enzimas: aspartato amino transferase (AST), gama glutamil transferase (GGT) e creatina kinase (CK). Os hormônios: cortisol, insulina, triiodotironina (T3), tiroxina (T4), e leptina. Foi efetuado hemograma, para conhecer: hematócrito, hemoglobina, e contagem total e diferencial de células brancas. Na urina foram dosados: corpos cetônicos, pH e densidade. No leite foi determinada: proteína, gordura, lactose, sólidos totais, sólidos não gordurosos, contagem de células somáticas e uréia. Para a determinação de cada um dos metabólitos ou compostos foram usadas técnicas específicas validadas internacionalmente. Os diferentes valores obtidos constituíram os parâmetros básicos de entrada para a construção dos diversos modelos matemáticos executados para predizer a composição do leite. Mediante procedimentos de regressão linear múltipla algoritmo Stepwise, procedimentos de correlação linear simples de Pearson e procedimentos de análise computacional através de redes neurais, foram gerados diferentes modelos para identificar os parâmetros endógenos de maior relevância na predição dos diferentes componentes do leite. A parametrização das principais rotas bioquímicas, do controle endócrino, do estado de funcionamento hepático, da dinâmica ruminal e da excreção de corpos cetônicos aportou informação suficiente para predizer com diferente grau de precisão o conteúdo dos diferentes sólidos no leite. O presente trabalho é apresentado na forma de quatro artigos correspondentes aos parâmetros energéticos, de controle endócrino, modelagem matemática linear múltipla e predição através de Artificial Neural Networks (ANN).

Efeito in vitro dos ácidos 2-metilacetoacético e 2-metil-3-hidroxibutírico sobre alguns parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens

As deficiências da β-cetotiolase mitocondrial e da 2-metil-3-hidroxibutiril-CoA desidrogenase (MHBD) são erros inatos do catabolismo da isoleucina. Os pacientes afetados pela deficiência da β-cetotiolase apresentam crises agudas de cetose e acidose metabólica, podendo apresentar convulsões que podem evoluir ao coma e morte. Bioquimicamente, são caracterizados por excreção urinária aumentada de ácido 2-metilacetoacético (MAA), 2-metil-3-hidroxibutírico (MHB) e tiglilglicina (TG). Alguns indivíduos apresentam acidemia láctica durante as crises de descompensação metabólica. Por outro lado, os indivíduos afetados pela deficiência da MHBD são caracterizados por retardo mental, convulsões e acidose láctica severa, apresentando excreção urinária aumentada de MHB e TG. O aumento do ácido láctico em ambas as enfermidades sugere um comprometimento do metabolismo energético. Tendo em vista que os mecanismos fisiopatogênicos de ambas desordens são totalmente desconhecidos e que os achados bioquímicos sugerem um déficit na produção de energia dos pacientes, o presente trabalho teve por objetivo investigar os efeitos in vitro do MAA e do MHB sobre alguns parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens. Nossos resultados demonstraram que o MAA inibiu a produção de CO2 a partir de glicose, acetato e citrato, indicando um bloqueio do ciclo do ácido cítrico. Em adição, o complexo II da cadeia respiratória bem como a enzima succinato desidrogenase foram inibidos na presença do MAA. Portanto, é possível que a inibição da cadeia respiratória tenha levado à inibição secundária do ciclo de Krebs. As enzimas Na+,K+-ATPase e creatina quinase (CK) não foram afetadas pelo MAA. O MHB inibiu a produção de CO2 a partir dos três substratos testados bem como o complexo IV da cadeia respiratória, sugerindo que a inibição da cadeia respiratória tenha levado à inibição da produção CO2 pelo ciclo de Krebs. A enzima Na+,K+- ATPase não foi afetada pelo ácido. No entanto, o MHB inibiu a atividade total da CK às custas da CK mitocondrial (mi-CK). A presença do inibidor da enzima óxido nítrico sintase L-NAME e do antioxidante glutationa reduzida (GSH) preveniram a inibição da atividade total da CK, enquanto que a GSH preveniu a inibição da mi-CK, sugerindo que os efeitos do MHB sobre a CK estejam relacionados à oxidação de grupamentos tióis essenciais à atividade enzimática. Tais resultados sugerem que o metabolismo energético cerebral é inibido in vitro pelo MAA e pelo MHB. Caso estes achados se confirmem nas deficiências da β-cetotiolase e da MHBD, é possível que um prejuízo no metabolismo energético causado pelo acúmulo destes metabólitos possa explicar, ao menos em parte, o dano neurológico encontrado nos pacientes portadores destas doenças.

Efeito in vitro do guanidino acetato sobre as atividades da Na+, K+-ATPase e da acetilcolinesterase em cérebro de ratos jovens

A deficiência de guanidino acetato metiltransferase (GAMT) é um erro inato do metabolismo da creatina caracterizado por hipotonia muscular, movimentos extrapiramidais involuntários e epilepsia. A doença é bioquimicamente caracterizada por acúmulo de guanidino acetato e deficiência de creatina e fosfocreatina nos tecidos dos pacientes afetados. Os mecanismos de disfunção neurológica que ocorrem nessa doença ainda são desconhecidos. A Na+,K+-ATPase desempenha um papel fundamental no sistema nervoso central (SNC), sendo responsável pela manutenção dos gradientes iônicos e pela propagação do impulso nervoso, consumindo cerca de 50% do ATP formado no cérebro. A acetilcolinesterase (AChE) é uma importante enzima regulatória que controla a transmissão de impulsos nervosos através de sinapses colinérgicas pela hidrólise da acetilcolina, e apresenta um papel fundamental na cognição. Com o propósito de ampliar o conhecimento sobre os mecanismos fisiopatológicos da deficiência de GAMT, esse trabalho teve como objetivo investigar o efeito do guanidino acetato, o principal metabólito acumulado na deficiência de GAMT, sobre as atividades das enzimas Na+,K+-ATPase, Mg2+-ATPase e AChE em estriado de ratos. A cinética de inibição da Na+,K+-ATPase causada pelo guanidino acetato também foi estudada. Além disso, investigamos o efeito in vitro do guanidino acetato sobre as atividades da Na+,K+-ATPase, Mg2+-ATPase e da AChE de hipocampo de ratos. Nossos resultados mostraram que o guanidino acetato não altera as atividades da AChE e Mg2+-ATPase. No entanto, a atividade da Na+,K+-ATPase foi inibida por esse composto guanidínico (CG), e a análise cinética mostrou uma inibição do tipo acompetitiva. Também foi demonstrada uma interação entre o guanidino acetato e o ácido arginínico, sugerindo um sítio comum de ligação entre esses dois compostos na Na+,K+-ATPase. Os resultados mostraram que, o guanidino acetato inibiu a atividade da Na+,K+-ATPase in vitro mas não alterou as atividades da Mg2+-ATPase e da AChE. Considerando que o guanidino acetato e outros compostos guanidínicos (CG) induzem a formação de espécies reativas de oxigênio e que a Na+,K+-ATPase e a AChE são inibidas por radicais livres, estudamos o efeito da pré-incubação de homogeneizado de hipocampo de ratos na presença de guanidino acetato sobre a atividade dessas enzimas. Além disso, o efeito da pré-incubação de homogeneizado de ratos com guanidino acetato foi investigado na presença e ausência de antioxidantes, tais como glutationa (GSH), trolox, taurina e L-NAME. A pré-incubação de homogeneizado de hipocampos na presença de guanidino acetato inibiu a atividade da Na+,K+-ATPase, mas não alterou a atividade da Mg2+-ATPase. No entanto, L-NAME e taurina foram capazes de prevenir tal efeito. Dessa forma, propõem-se que a inibição da atividade da Na+,K+-ATPase pelo guanidino acetato seja um dos mecanismos envolvidos na disfunção neuronal observada em pacientes com deficiência de GAMT.

Avaliação in vivo do metabolismo do córtex pré-frontal dorsolateral em pacientes bipolares em episódio maníaco : um estudo com espectroscopia por ressonância magnética

Introdução: Diversas anormalidades neuroquímicas têm sido relatadas no Transtorno Bipolar (TB), mas os verdadeiros mecanismos envolvidos na fisiopatologia do TB permanecem a ser elucidados. A técnica de espectroscopia por ressonância magnética (1H-MRS) permite a mensuração de certos neurometabólitos no cérebro humano in vivo. Nós utilizamos a 1H-MRS para investigar o N-acetil-L-aspartato (NAA), compostos de colina (Cho), creatina/fosfocreatina (Cr) e o myoinositol (Ino) no córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) em indivíduos bipolares durante episódio maníaco/misto. Métodos: Dez pacientes bipolares (9 maníacos, 1 misto), diagnosticados através de uma entrevista clínica semi-estruturada (SCID), e 10 voluntários normais pareados por sexo e idade foram estudados. Os neurometabólitos foram mensurados através de voxels de 8cm3 localizados no CPFDL direito e esquerdo para aquisição da 1H-MRS de 1.5T. Imagens de ressonância magnética anatômica ponderadas em T1 e T2 foram obtidas para excluir quaisquer anormalidades neuroanatômicas. Resultados: Não foram encontradas diferenças significativas para NAA, Cho, Cr, Ino, NAA/Cr, Cho/Cr, ou Ino/Cr entre pacientes e controles. Pacientes maníacos/mistos apresentaram níveis significativamente aumentados de myoinositol no CPFDL esquerdo em relação ao CPFDL direito (p = 0,044). Conclusões: Elevação do myoinositol no CPFDL esquerdo em pacientes bipolares durante mania aguda pode representar uma disfunção na via de sinalização do fosfatidilinositol. Estudos longitudinais com maior amostra avaliando o pré e pós-tratamento são necessários para melhor esclarecer este tema.

Análise de lesão muscular e comportamento do VO2máx entre um programa de treinamento de corrida em piscina funda e corrida em terra

É bem documentada na literatura a alta incidência de lesões mioarticulares em corredores; e um método atrativo de treinamento desenvolvido não só para complementar a corrida em terra, mas até mesmo para substituí-la é a corrida em piscina funda. É uma modalidade que além de melhorar a capacidade aeróbia, não oferece riscos de traumas ortopédicos devido à menor incidência de estresse mioarticular e auxilia durante o processo de recuperação de lesões de membro inferior. Este estudo teve por objetivo avaliar e comparar a ocorrência de lesão muscular e o comportamento do consumo máximo de oxigênio (VO2máx) entre um programa de treinamento de corrida em terra (CT) e um programa de treinamento de corrida em piscina funda (CPF), em indivíduos não-treinados. Os sujeitos foram divididos em dois grupos experimentais: CT e CPF. Os programas de treinamento foram realizados durante 12 semanas, sendo a intensidade do treinamento avaliada a partir da sensação subjetiva ao esforço. Analisou-se o comportamento do VO2máx pré e pós-treinamento. Para a análise de lesão muscular, utilizaram-se a concentração sangüínea de creatina quinase (CK) e a ultra-sonografia (US) na região dos isquiostibiais, em vários momentos do treinamento. Para a determinação da CK entre as medidas de cada coleta e entre os grupos experimentais, foi utilizado o teste estatístico ANOVA two-way com medidas repetidas; e, para análise do comportamento da CK entre as quatro coletas e entre os grupos experimentais, foi utilizada ANOVA two-way com medidas repetidas. O post-hoc de Bonferroni foi realizado quando havia diferença estatisticamente significativa. Para o VO2máx em cada grupo experimental, foi utilizado o Teste t de Student para amostras pareadas; e, para comparação entre os grupos, foi realizado ANOVA two-way com medidas repetidas; e novamente o post-hoc de Bonferroni foi realizado quando havia diferença estatisticamente significativa Para análise dos dados de US, foi utilizado o teste estatístico de Cochran’s Q. O nível de significância aceito foi de 5% (p < 0,05). Quando se analisou o comportamento do VO2máx para os grupos CPF e CT, verificou-se que houve diferença estatisticamente significativa entre os valores pré e pós-treinamento, mas não houve diferença entre os grupos experimentais. Quanto à CK, após a análise dos dados da coleta 1, verificou-se diferença estatisticamente significativa entre os grupos experimentais na medida 24 h após a sessão de treinamento, o que não foi verificado nas outras coletas, em que não houve diferença entre os grupos experimentais em nenhum momento. Para o grupo CT, somente nas coletas 2 e 4 verificou-se diferença estatisticamente significativa entre as medidas 24h após e 48h após a sessão de treinamento. Nas análises entre as medidas pré, pós, 24h após e 48h após nas diferentes coletas, não ocorreram diferenças significativas entre as medidas e nem entre os grupos experimentais. Quanto à US, tanto no grupo CPF quanto no CT, não houve diferença significativa entre os exames, mas foi no grupo CT que apareceram duas lesões na terceira coleta. Concluiu-se que as duas modalidades de treinamento proporcionam uma melhora na aptidão cardiorrespiratória dos sujeitos; e, embora não tenha ocorrido diferença significativa em algumas coletas de CK entre os grupos de treinamento, a corrida em terra provocou maiores níveis de aumento na concentração sangüínea de CK do que a corrida em piscina funda, sugerindo que o meio líquido pode ser o mais indicado para proteger o sistema musculoesquelético.

Efeitos in vitro da cistina sobre a atividade da creatinaquinase em córtex cerebral de ratos jovens

Cistinose é um erro inato do metabolismo, associado ao acúmulo de cistina nos lisossomos, causado pelo efluxo defeituoso de cistina. O acúmulo de cistina provoca uma série de sintomas, dependendo do tecido envolvido. Atrofia cortical é uma possível conseqüência do acúmulo de cistina no córtex cerebral. Contudo, os mecanismos pelos quais a cistina é tóxica para os tecidos estão longe de serem esclarecidos. Considerando que a creatinaquinase é uma enzima tiólica crucial para a homeostasia energética, e que dissulfetos como a cistina podem alterar enzimas tiólicas pela troca tiol/dissulfeto, o objetivo do presente estudo foi investigar o efeito da cistina sobre a atividade da creatinaquinase em homogeneizado total e frações citosólica e mitocondrial de córtex cerebral de ratos Wistar de 21 dias de idade. Nós também fizemos estudos cinéticos e investigamos o efeito da glutationa reduzida, um protetor natural de grupos tiólicos, e cisteamina, a droga usada para o tratamento da cistinose, sobre a atividade da creatinaquinase. Os resultados mostraram que a cistina inibe a atividade enzimática nãocompetitivamente de uma maneira tempo e dose dependente. Resultados mostram ainda que a glutationa preveniu e reverteu parcialmente a inibição causada pela cistina, enquanto a cisteamina preveniu e reverteu completamente aquela inibição, sugerindo que a cistina inibe a atividade da creatinaquinase por interação com os grupos sulfidrílicos da enzima. Devido ao envolvimento da creatinaquinase na homeostasia energética do córtex cerebral, estes resultados sugerem um possível mecanismo para a toxicidade da cistina e também um possível efeito benéfico no uso da cisteamina em pacientes cistinóticos.