Leucograma e metabolismo oxidativo de neutrófilos em cabras da raça Saanen nos períodos de gestação, parto e pós-parto

O presente estudo teve como objetivo a avaliação do leucograma e do metabolismo oxidativo de neutrófilos em fêmeas caprinas da raça Saanen, nos períodos de gestação, parto e pós-parto. Amostras de sangue foram colhidas de 20 fêmeas nulíparas da raça Saanen, clinicamente sadias por venipunção jugular aos 49 (M1), 42 (M2), 35 (M3), 28 (M4), 21 (M5), 14 (M6), sete (M7), três (M8) dias antes do parto, no dia do parto (M9), três (M10) e sete (M11) dias após o parto, para a realização do leucograma e dosagens séricas de cortisol, estradiol e progesterona. A partir de 28 dias (M4) antes do parto até sete dias do pós-parto (M11) foram colhidas amostras de sangue para a avaliação do metabolismo oxidativo de neutrófilos por meio do teste de redução do tetrazólio nitroazul (NBT). Os resultados demonstraram que no dia do parto houve aumento nas concentrações séricas de cortisol e estradiol, e diminuição da progesterona, leucocitose por neutrofilia e desvio à esquerda leve, diminuição dos linfócitos, aumento da relação neutrófilo:linfócito, eosinopenia, monocitose e basofilia. No sétimo dia do pós-parto houve leucocitose por neutrofilia e aumento da relação neutrófilo:linfócito. Não houve nos períodos de gestação, parto e pós-parto alterações significativas no metabolismo oxidativo dos neutrófilos. Conclui-se que o parto determina elevação da concentração sérica de cortisol e estradiol, e diminuição da progesterona determinando quadro de leucocitose por neutrofilia e desvio à esquerda leve, com diminuição dos linfócitos, aumento da relação neutróflo:linfócito, eosinopenia, monocitose e basofilia. Ao sétimo dia do pós-parto há leucocitose por neutrofilia, aumento da relação neutrófilo:linfócito e do fibrinogênio. A gestação, o parto e o período do pós-parto não alteram o metabolismo oxidativo de neutrófilos avaliado por meio do teste de redução do NBT.

Absorção, translocação e metabolismo do glyphosate por plantas tolerantes e suscetíveis a este herbicida

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a absorção foliar, a translocação e o metabolismo do 14C-glyphosate pelas plantas daninhas Commelina benghalensis, Ipomoea grandifolia e Amaranthus hybridus. O glyphosate foi aplicado através de quatro gotas de 0,5 µL de uma solução contendo o produto comercial, na dose de campo de 720 g e.a. ha-1 em mistura com 14C-glyphosate, na face adaxial da segunda folha verdadeira das plantas estudadas. As avaliações foram feitas a 2, 4, 8, 12, 24, 48 e 72 horas após o tratamento com o herbicida (HAT) para os estudos de absorção e translocação e 72 HAT para os estudos de metabolismo. Os resultados de absorção e translocação demonstraram que mais de 90% do glyphosate aplicado foi absorvido por A. hybridus até 72 HAT. A maior parte do herbicida permaneceu na folha tratada, com uma taxa de translocação em torno de 25% do glyphosate aplicado. Em I. grandifolia, 80% do herbicida foi absorvido até 72 HAT, porém houve menor translocação-somente 2,2; 3,5; e 4,6% de 14C glyphosate absorvido estava presente na parte aérea, no caule e na raiz. C. benghalensis apresentou uma taxa de absorção de 66% até 72 HAT, sendo, portanto, a penetração diferencial do herbicida glyphosate um provável mecanismo de tolerância desta planta daninha. Nessa avaliação, 39% do glyphosate estava presente na folha tratada e 15,2 e 11,6% na parte aérea e raiz, respectivamente. Nos estudos de metabolismo foi detectado o metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA) apenas em C. benghalensis, sendo, portanto, o metabolismo diferencial um possível mecanismo de tolerância desta planta daninha. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitem concluir que os mecanismos de tolerância de C. benghalensis ao glyphosate são a absorção diferencial e o metabolismo do herbicida pela planta daninha. Em I. grandifolia a tolerância ocorre devido a uma menor translocação do herbicida, não havendo evidências de metabolismo diferencial do herbicida por esta planta daninha.

Alterações no metabolismo da cana-de-açúcar em função da aplicação de maturadores

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nos níveis de ácido chiquímico e ácido salicílico em plantas de cana-de-açúcar submetidas à aplicação de maturadores. Aplicou-se glyphosate nas doses de 400 e 200 mL ha-1 e na dose de 150 mL ha-1 em mistura com sulfumeturon-methyl a 12 e 20 g ha-1 e sulfumeturon-methyl a 20 g ha-1. As avaliações foram realizadas aos 15 e 30 dias após a aplicação (DAA) e aos 30, 60, 90, 120 e 150 dias após a colheita da cana-de-açúcar. Os teores de ácido chiquímico e salicílico nas plantas de canade-açúcar foram determinados por cromatografia líquida e espectrometria de massas. Os resultados mostraram que as doses de glyphosate correlacionaram-se diretamente com as concentrações de ácido chiquímico na planta, sendo superiores à da testemunha. Aos 30 DAA, houve aumento na concentração de ácido salicílico em todos os tratamentos estudados, revelando um processo de senescência da planta. Maiores doses de glyphosate promoveram aumento na concentração de ácido chiquímico e ácido salicílico antes da colheita da canade-açúcar. No período de crescimento da planta, aumentos nos teores dos ácidos chiquímico e salicílico revelaram dependência da aplicação dos produtos e também dos fatores abióticos e bióticos a que a cultura foi exposta.

Habilidade competitiva, alterações no metabolismo secundário e danos celulares de soja competindo com Conyza bonariensis resistente e suscetível a glyphosate

Biótipos de buva resistentes aos herbicidas podem apresentar menor habilidade competitiva, comparado com o biótipo suscetível, quando em convivência com a cultura da soja. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a habilidade competitiva de soja com biótipos de buva, resistente e suscetível ao herbicida glyphosate, e identificar as alterações no metabolismo secundário e danos celulares em função da competição. Foram realizados três experimentos em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, sendo o primeiro conduzido em série aditiva e os demais em série de substituição, com população de 315 plantas m-2. As variáveis avaliadas foram estatura, área foliar, massa seca, fenóis totais, peroxidação lipídica e extravasamento eletrolítico. A análise da competitividade foi feita por aplicação de diagramas e interpretações dos índices de competitividade. Os biótipos de buva resistente e suscetível ao glyphosate apresentam maior habilidade competitiva que o cultivar de soja CD 226 RR, ao passo que os biótipos de buva possuem similar capacidade em competir com a cultura. A interferência interespecífica causa maiores danos à cultura da soja, enquanto a interespecífica é mais prejudicial aos biótipos de buva. A cultura sofre alterações no seu metabolismo secundário em razão da competição com ambos os biótipos de buva.

Metabolismo respiratório de raízes de espécies arbóreas tropicais submetidas à inundação

Visando elucidar alguns aspectos do metabolismo respiratório de raízes inundadas de espécies arbóreas tropicais tolerantes (L. muehlbergianus, S.commersoniana e S. virgata) e intolerantes (P. dubium e S. terebinthifolius), plantas foram submetidas a 2, 10 e 60 dias de alagamento. Após estes períodos, determinou-se a absorção de O2 e liberação de CO2 pelas raízes. O metabolismo respiratório das raízes de espécies tolerantes apresentou uma queda com o alagamento. Somente S. commersoniana apresentou uma recuperação da respiração após 60 dias de inundação. A espécie intolerante S. terebinthifolius não teve seu metabolismo aeróbico afetado pelo alagamento, enquanto que P. dubium, também intolerante, apresentou queda na absorção de O2 com dois dias de hipoxia e recuperação após 60 dias. A liberação de CO2 nas espécies tolerantes seguiu o mesmo padrão da absorção de O2, com exceção de S. commersoniana, que teve uma redução na liberação de CO2 após 60 dias de inundação semelhante ao ocorrido com P. dubium. Em S. terebinthifolius não houve redução significativa com o alagamento. A dificuldade de se estabelecer diferenças no metabolismo respiratório das espécies estudadas, quanto a tolerância a inundação, ressalta a complexidade de respostas das plantas tropicais.

Efeito do frio sobre os carboidratos solúveis em culturas embriogênicas de Acca sellowiana O. Berg (Myrtaceae)

A rota da embriogênese somática de Acca sellowiana, uma espécie arbórea frutífera com limitações quanto à propagação vegetativa, já foi estabelecida mas o número de embriões que restabelecem o crescimento após a fase cotiledonar é baixo. No presente trabalho, embriões somáticos em diferentes fases de desenvolvimento foram obtidos após tratamentos com 2,4-D e submetidos à condição de frio (4 °C) durante 20 dias, visando induzir a transformação de embriões somáticos em plântulas. Observou-se que 95% dos embriões zigóticos desenvolveram embriões somáticos quando tratados com 2,4-D de forma contínua (T1), enquanto que apenas 55% foram formados quando a auxina foi usada na forma pulsada (T2). Porém, o tratamento T1 induziu altas taxas (82%) de deformações nos embriões quando comparados a T2 (62%). Em ambos os tratamentos, não houve formação de plântulas a partir de embriões somáticos após a exposição ao frio, sendo observada redução nos níveis de rafinose. Em T1, 50% dos embriões cultivados na fase globular permaneceram quiescentes e apenas os embriões na fase cotiledonar (76%) apresentaram características positivas de retomada de desenvolvimento, havendo, porém, redução nos teores de açúcares totais com o desenvolvimento e a diferenciação dos embriões. No tratamento T2, apenas 30% dos embriões na fase cotiledonar tornaram-se verdes e apresentaram maiores valores de carboidratos solúveis totais. A análise da composição destes açúcares evidenciou que os componentes majoritários foram myo-inositol, glucose e frutose, no início da cultura e teores decrescentes de sacarose durante o período de cultivo. As baixas concentrações de rafinose durante o período de crescimento e sua redução durante o tratamento a frio, bem como o complexo metabolismo dos carboidratos associado ao uso de reguladores de crescimento podem estar relacionadas com as alterações observadas no desenvolvimento normal dos embriões somáticos, sem haver acúmulo de carboidratos, e inibindo a regeneração das plântulas de Acca sellowiana.

Influence of first morning urine volume, fasting blood glucose and glycosylated hemoglobin on first morning urinary albumin concentration

The aim of the present study was to evaluate the effect of first morning urinary volume (collected on three different non-consecutive days), fasting blood glucose (determined on the first and third days of urine collection), and glycosylated hemoglobin (determined on the first and third days of urine collection) on the albumin concentration in first morning urine samples collected on three different days. We found 3.6% asymptomatic bacteriuria in the urine samples; therefore, every urine sample must be tested to exclude infection. One hundred and fifty urine samples were provided by 50 IDDM patients aged 21.9 ± 7 (12-38) years with a disease duration of 6.8 ± 5.8 (0.4-31) years attending the Diabetes Clinic at the State University Hospital of Rio de Janeiro. There were no differences in albumin concentration (6.1 vs 5.8 vs 6.2 µg/ml; P = NS) or urinary volume (222.5 vs 210 vs 200 ml) between the three samples. In addition, there were no differences in fasting blood glucose (181.9 ± 93.6 vs 194.6 ± 104.7 mg%; P = NS) or glycosylated hemoglobin (HbA1)(8.4 ± 1.3 vs 8.8 ± 1.5%; P = NS) between the first and third blood samples. Six patients (group 1) had a mean urinary albumin concentration of more than 20 µg/ml for the three urine samples. This group was compared with the 44 patients (group 2) with a mean urinary albumin concentration for the three urine samples of less than 20 µg/ml. No difference was found between groups 1 and 2 in relation to fasting blood glucose (207.1 ± 71.7 vs 187.6 ± 84.6 mg/dl), HbA1 (8.1 ± 0.9 vs 8.6 ± 1.1%) or urinary volume [202 (48.3-435) vs 246 (77.3-683.3) ml]. Stepwise multiple regression analysis with albumin concentration of first morning urine samples as the dependent variable, and urinary volume, fasting blood glucose and glycosylated hemoglobin as independent variables, showed that only 12% (P = 0.01) of the albumin concentration could be accounted for by the independent effect of morning urine volume on the first day of urine collection. No urine samples showed a change in the cutoff level of 20 µg/ml of albumin concentration as the result of volume. Fasting blood glucose and glycosylated hemoglobin did not influence the urinary albumin concentration. Considerable variability in urinary albumin concentration was found in the three morning urine samples with a mean intraindividual coefficient variation of 56%. In conclusion, in the present study, urinary volume had a minimal, though not constant, effect on first morning urinary albumin concentration. Day-to-day metabolic and clinical control of IDDM patients, except probably for ketoacidosis, should not contraindicate microalbuminuria screening in first morning urine samples

Synergistic effect of glucose and prolactin on GLUT2 expression in cultured neonatal rat islets

We studied the synergistic effect of glucose and prolactin (PRL) on insulin secretion and GLUT2 expression in cultured neonatal rat islets. After 7 days in culture, basal insulin secretion (2.8 mM glucose) was similar in control and PRL-treated islets (1.84 ± 0.06% and 2.08 ± 0.07% of the islet insulin content, respectively). At 5.6 and 22 mM glucose, insulin secretion was significantly higher in PRL-treated than in control islets, achieving 1.38 ± 0.15% and 3.09 ± 0.21% of the islet insulin content in control and 2.43 ± 0.16% and 4.31 ± 0.24% of the islet insulin content in PRL-treated islets, respectively. The expression of the glucose transporter GLUT2 in B-cell membranes was dose-dependently increased by exposure of the islet to increasing glucose concentrations. This effect was potentiated in islets cultured for 7 days in the presence of 2 µg/ml PRL. At 5.6 and 10 mM glucose, the increase in GLUT2 expression in PRL-treated islets was 75% and 150% higher than that registered in the respective control. The data presented here indicate that insulin secretion, induced by different concentrations of glucose, correlates well with the expression of the B-cell-specific glucose transporter GLUT2 in pancreatic islets

Monosodium glutamate (MSG)-obese rats develop glucose intolerance and insulin resistance to peripheral glucose uptake

Different levels of insulin sensitivity have been described in several animal models of obesity as well as in humans. Monosodium glutamate (MSG)-obese mice were considered not to be insulin resistant from data obtained in oral glucose tolerance tests. To reevaluate insulin resistance by the intravenous glucose tolerance test (IVGTT) and by the clamp technique, newborn male Wistar rats (N = 20) were injected 5 times, every other day, with 4 g/kg MSG (N = 10) or saline (control; N = 10) during the first 10 days of age. At 3 months, the IVGTT was performed by injecting glucose (0.75 g/kg) through the jugular vein into freely moving rats. During euglycemic clamping plasma insulin levels were increased by infusing 3 mU . kg-1 . min-1 of regular insulin until a steady-state plateau was achieved. The basal blood glucose concentration did not differ between the two experimental groups. After the glucose load, increased values of glycemia (P<0.001) in MSG-obese rats occurred at minute 4 and from minute 16 to minute 32. These results indicate impaired glucose tolerance. Basal plasma insulin levels were 39.9 ± 4 µU/ml in control and 66.4 ± 5.3 µU/ml in MSG-obese rats. The mean post-glucose area increase of insulin was 111% higher in MSG-obese than in control rats. When insulinemia was clamped at 102 or 133 µU/ml in control and MSG rats, respectively, the corresponding glucose infusion rate necessary to maintain euglycemia was 17.3 ± 0.8 mg . kg-1 . min-1 for control rats while 2.1 ± 0.3 mg . kg-1 . min-1 was sufficient for MSG-obese rats. The 2-h integrated area for total glucose metabolized, in mg . min . dl-1, was 13.7 ± 2.3 vs 3.3 ± 0.5 for control and MSG rats, respectively. These data demonstrate that MSG-obese rats develop insulin resistance to peripheral glucose uptake

Development of the insulin secretion mechanism in fetal and neonatal rat pancreatic B-cells: response to glucose, K+, theophylline, and carbamylcholine

We studied the development of the insulin secretion mechanism in the pancreas of fetal (19- and 21-day-old), neonatal (3-day-old), and adult (90-day-old) rats in response to stimulation with 8.3 or 16.7 mM glucose, 30 mM K+, 5 mM theophylline (Theo) and 200 µM carbamylcholine (Cch). No effect of glucose or high K+ was observed on the pancreas from 19-day-old fetuses, whereas Theo and Cch significantly increased insulin secretion at this age (82 and 127% above basal levels, respectively). High K+ also failed to alter the insulin secretion in the pancreas from 21-day-old fetuses, whereas 8.3 mM and 16.7 mM glucose significantly stimulated insulin release by 41 and 54% above basal levels, respectively. Similar results were obtained with Theo and Cch. A more marked effect of glucose on insulin secretion was observed in the pancreas of 3-day-old rats, reaching 84 and 179% above basal levels with 8.3 mM and 16.7 mM glucose, respectively. At this age, both Theo and Cch increased insulin secretion to close to two-times basal levels. In islets from adult rats, 8.3 mM and 16.7 mM glucose, Theo, and Cch increased the insulin release by 104, 193, 318 and 396% above basal levels, respectively. These data indicate that pancreatic B-cells from 19-day-old fetuses were already sensitive to stimuli that use either cAMP or IP3 and DAG as second messengers, but insensitive to stimuli such as glucose and high K+ that induce membrane depolarization. The greater effect of glucose on insulin secretion during the neonatal period indicates that this period is crucial for the maturation of the glucose-sensing mechanism in B-cells.

Effect of Walker 256 tumor growth on intestinal absorption of leucine, methionine and glucose in newly weaned and mature rats

In tumor-bearing rats, most of the serum amino acids are used for synthesis and oxidation processes by the neoplastic tissue. In the present study, the effect of Walker 256 carcinoma growth on the intestinal absorption of leucine, methionine and glucose was investigated in newly weaned and mature rats. Food intake and carcass weight were decreased in newly weaned (NT) and mature (MT) rats bearing Walker 256 tumor in comparison with control animals (NC and MC). The tumor/carcass weight ratio was higher in NT than in MT rats, whereas nitrogen balance was significantly decreased in both as compared to control animals. Glucose absorption was significantly reduced in MT rats (MT = 47.3 ± 4.9 vs MC = 99.8 ± 5.3 nmol min-1 cm-1, Kruskal-Wallis test, P<0.05) but this fact did not hamper the evolution of cancer. There was a significant increase in methionine absorption in both groups (NT = 4.2 ± 0.3 and MT = 2.0 ± 0.1 vs NC = 3.7 ± 0.1 and MC = 1.2 ± 0.2 nmol min-1 cm-1, Kruskal-Wallis test, P<0.05), whereas leucine absorption was increased only in young tumor-bearing rats (NT = 8.6 ± 0.2 vs NC = 7.7 ± 0.4 nmol min-1 cm-1, Kruskal-Wallis test, P<0.05), suggesting that these metabolites are being used for synthesis and oxidation processes by the neoplastic cells, which might ensure their rapid proliferation especially in NT rats.

Erythrocyte glucose-6-phosphate dehydrogenase activity assay and affinity for its substrate under "physiological" conditions

Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) activity and the affinity for its substrate glucose-6-phosphate were investigated under conditions similar to the physiological environment in terms of ionic strength (I: 0.188), cation concentration, pH 7.34, and temperature (37oC). A 12.4, 10.4 and 21.4% decrease was observed in G6PD B, G6PD A+ and G6PD A- activities, respectively. A Km increase of 95.1, 94.4 and 95.4% was observed in G6PD B, G6PD A+ and G6PD A-, respectively, leading to a marked decrease in affinity. In conclusion, the observation of the reduced activity and affinity for its natural substrate reflects the actual pentose pathway rate. It also suggests a much lower NADPH generation, which is crucial mostly in G6PD-deficient individuals, whose NADPH availability is poor.

Specific insulin and proinsulin in normal glucose tolerant first-degree relatives of NIDDM patients

In order to identify early abnormalities in non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM) we determined insulin (using an assay that does not cross-react with proinsulin) and proinsulin concentrations. The proinsulin/insulin ratio was used as an indicator of abnormal ß-cell function. The ratio of the first 30-min increase in insulin to glucose concentrations following the oral glucose tolerance test (OGTT; I30-0/G30-0) was taken as an indicator of insulin secretion. Insulin resistance (R) was evaluated by the homeostasis model assessment (HOMA) method. True insulin and proinsulin were measured during a 75-g OGTT in 35 individuals: 20 with normal glucose tolerance (NGT) and without diabetes among their first-degree relatives (FDR) served as controls, and 15 with NGT who were FDR of patients with NIDDM. The FDR group presented higher insulin (414 pmol/l vs 195 pmol/l; P = 0.04) and proinsulin levels (19.6 pmol/l vs 12.3 pmol/l; P = 0.03) post-glucose load than the control group. When these groups were stratified according to BMI, the obese FDR (N = 8) showed higher fasting and post-glucose insulin levels than the obese NGT (N = 9) (fasting: 64.8 pmol/l vs 7.8 pmol/l; P = 0.04, and 60 min post-glucose: 480.6 pmol/l vs 192 pmol/l; P = 0.01). Also, values for HOMA (R) were higher in the obese FDR compared to obese NGT (2.53 vs 0.30; P = 0.075). These results show that FDR of NIDDM patients have true hyperinsulinemia (which is not a consequence of cross-reactivity with proinsulin) and hyperproinsulinemia and no dysfunction of a qualitative nature in ß-cells.

Bradykinin enhances membrane electrical activity of pancreatic beta cells in the presence of low glucose concentrations

In most of cells bradykinin (BK) induces intracellular calcium mobilization. In pancreatic beta cells intracellular calcium is a major signal for insulin secretion. In these cells, glucose metabolism yields intracellular ATP which blocks membrane potassium channels. The membrane depolarizes, voltage-dependent Ca2+ channels are activated and the intracellular calcium load allows insulin secretion. Repolarization occurs due to activation of the Ca2+-dependent K+ channel. The insulin secretion depends on the integrity of this oscillatory process (bursts). Therefore, we decided to determine whether BK (100 nM) induces bursts in the presence of a non-stimulatory glucose concentration (5.6 mM). During continuous membrane voltage recording, our results showed that bursts were obtained with 11 mM glucose, blocked with 5.6 mM glucose and recovered with 5.6 mM glucose plus 100 nM BK. Thus, the stimulatory process obtained in the presence of BK and of a non-stimulatory concentration of glucose in the present study suggests that BK may facilitate the action of glucose on beta cell secretion.

Abnormalities of glucose metabolism in spontaneously hypertensive rats

Abnormalities in glucose metabolism and insulin action are frequently detected in patients with essential hypertension. Spontaneously hypertensive rats (SHR) have been used as an experimental model to understand this pathological condition. The objective of the present study was to assess glucose metabolism and insulin action in SHR and Wistar rats under fed and fasting conditions. Peripheral glucose utilization was estimated by kinetic studies with [6-³H]-glucose and gluconeogenetic activity was measured during continuous [14C]-bicarbonate infusion. Plasma glucose levels were higher in the SHR group. Plasma insulin levels in the fed state were higher in the SHR group (99.8 ± 6.5 µM) than in the control group (70.4 ± 3.6 µM). Muscle glycogen content was reduced in SHR compared to control under the various experimental conditions. Peripheral glucose utilization was slightly lower in the SHR group in the fed state (8.72 ± 0.55 vs 9.52 ± 0.80 mg kg-1 min-1 in controls). Serum free fatty acid levels, hepatic glycogen levels, hepatic phosphoenolpyruvate carboxykinase activity and gluconeogenetic activity were similar in the two groups. The presence of hyperglycemia and hyperinsulinemia and the slightly reduced peripheral glucose utilization suggest the presence of resistance to the action of insulin in peripheral tissues of SHR. Hepatic gluconeogenesis does not seem to contribute to the metabolic alterations detected in these animals.