Stress-induced neuroinflammation: mechanisms and new pharmacological targets

Stress is triggered by numerous unexpected environmental, social or pathological stimuli occurring during the life of animals, including humans, which determine changes in all of their systems. Although acute stress is essential for survival, chronic, long-lasting stress can be detrimental. In this review, we present data supporting the hypothesis that stress-related events are characterized by modifications of oxidative/nitrosative pathways in the brain in response to the activation of inflammatory mediators. Recent findings indicate a key role for nitric oxide (NO) and an excess of pro-oxidants in various brain areas as responsible for both neuronal functional impairment and structural damage. Similarly, cyclooxygenase-2 (COX-2), another known source of oxidants, may account for stress-induced brain damage. Interestingly, some of the COX-2-derived mediators, such as the prostaglandin 15d-PGJ2 and its peroxisome proliferator-activated nuclear receptor PPARγ, are activated in the brain in response to stress, constituting a possible endogenous anti-inflammatory mechanism of defense against excessive inflammation. The stress-induced activation of both biochemical pathways depends on the activation of the N-methyl-D-aspartate (NMDA) glutamate receptor and on the activation of the transcription factor nuclear factor kappa B (NFκB). In the case of inducible NO synthase (iNOS), release of the cytokine TNF-α also accounts for its expression. Different pharmacological strategies directed towards different sites in iNOS or COX-2 pathways have been shown to be neuroprotective in stress-induced brain damage: NMDA receptor blockers, inhibitors of TNF-α activation and release, inhibitors of NFκB, specific inhibitors of iNOS and COX-2 activities and PPARγ agonists. This article reviews recent contributions to this area addressing possible new pharmacological targets for the treatment of stress-induced neuropsychiatric disorders.

Impact of adiposity on immunological parameters

Studies evaluating immune function in obese humans and experimental animals indicate that the excess adiposity is associated with impaired in immune responses. Obesity is related to a higher rate of infections and to some types of cancer. Nutritional, metabolic and endocrine factors are implicated in the immunological changes. The adipose tissue directly produces substances with various functions related to immune system. Furthermore, some investigations suggest that certain types of weight reduction strategies can alter the immune function. Nevertheless, long-term studies should be carried out to address whether these changes positively affects the ability of these obese individuals to control infections and tumor development.

Structural properties of lipid reconstructs and lipid composition of normotensive and hypertensive rat vascular smooth muscle cell membranes

Multiple cell membrane alterations have been reported to be the cause of various forms of hypertension. The present study focuses on the lipid portion of the membranes, characterizing the microviscosity of membranes reconstituted with lipids extracted from the aorta and mesenteric arteries of spontaneously hypertensive (SHR) and normotensive control rat strains (WKY and NWR). Membrane-incorporated phospholipid spin labels were used to monitor the bilayer structure at different depths. The packing of lipids extracted from both aorta and mesenteric arteries of normotensive and hypertensive rats was similar. Lipid extract analysis showed similar phospholipid composition for all membranes. However, cholesterol content was lower in SHR arteries than in normotensive animal arteries. These findings contrast with the fact that the SHR aorta is hyporeactive while the SHR mesenteric artery is hyperreactive to vasopressor agents when compared to the vessels of normotensive animal strains. Hence, factors other than microviscosity of bulk lipids contribute to the vascular smooth muscle reactivity and hypertension of SHR. The excess cholesterol in the arteries of normotensive animal strains apparently is not dissolved in bulk lipids and is not directly related to vascular reactivity since it is present in both the aorta and mesenteric arteries. The lower cholesterol concentrations in SHR arteries may in fact result from metabolic differences due to the hypertensive state or to genes that co-segregate with those that determine hypertension during the process of strain selection.

Acompanhamento químico da vermicompostagem de lodo de esgoto doméstico

This research aims to monitor the humification process of domestic sewage sludge resulted from the vermicomposting, evaluating, also, the possibility of using the final product (vermicompost) in agricultural soils. The monitored chemical variables during the 90 days of vermicomposting were: humidity rate, organic matter content, nitrogen and phosphorus content, pathogenic organisms concentration, total organic carbon, acidity, CEC, C/N ratio, CEC/TOC ratio, and humic and fulvic acids content. The change in these variables during the vermicomposting process showed that this technique is effective for use in the maturation of the residue.

Photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT) for the treatment of malaria, leishmaniasis and trypanosomiasis

A photodynamic effect occurs when photosensitiser molecules absorb light and dissipate the absorbed energy by transferring it to biological acceptors (usually oxygen), generating an excess of reactive species that are able to force cells into death pathways. Several tropical diseases present physiopathological aspects that are accessible to the application of a photosensitiser and local illumination. In addition, disease may be transmitted through infected blood donations, and many of the aetiological agents associated with tropical diseases have been shown to be susceptible to the photodynamic approach. However, there has been no systematic investigation of the application of photoantimicrobial agents in the various presentations, whether to human disease or to the disinfection of blood products or even as photo-insecticides. We aim in this review to report the advances in the photoantimicrobial approach that are beneficial to the field of anti-parasite therapy and also have the potential to facilitate the development of low-cost/high-efficiency protocols for underserved populations.

Enzymatic kinetic resolution of (RS)-1-(Phenyl)ethanols by Burkholderia cepacia lipase immobilized on magnetic nanoparticles

Lipase from Burkholderia cepacia immobilized on superparamagnetic nanoparticles using adsorption and chemisorption methodologies was efficiently applied as recyclable biocatalyst in the enzymatic kinetic resolution of (RS)-1-(phenyl)ethanols via transesterification reactions. (R)-Esters and the remaining (S)-alcohols were obtained with excellent enantiomeric excess (> 99%), which corresponds to a perfect process of enzymatic kinetic resolution (conversion 50%, E > 200). The transesterification reactions catalysed with B. cepacia lipase immobilized by the glutaraldehyde method showed the best results in terms of reusability, preserving the enzyme activity (conversion 50%, E > 200) for at least 8 successive cycles.

Qualidade da água para consumo humano e concentração de fluoreto

O artigo visa analisar a concentração de fluoreto na água para consumo humano, considerando o balanço entre benefícios e riscos à saúde, e produzir subsídios para atualização da legislação brasileira. Estudos de revisão sistemática, documentos oficiais e dados meteorológicos foram examinados. As temperaturas nas capitais brasileiras indicam que o fluoreto deveria variar de 0,6 a 0,9 mg/L para prevenir cárie dentária. Concentração de fluoreto natural de 1,5 mg/L é tolerável para consumo no Brasil se não houver tecnologia de custo-benefício aceitável para ajuste/remoção do seu excesso. A ingestão diária de água com fluoreto em concentração > 0,9 mg/L representa risco à dentição em menores de oito anos de idade e os consumidores deveriam ser expressamente informados desse risco. Considerando a expansão do programa nacional de fluoretação da água para regiões de clima tipicamente tropical, deve-se revisar a Portaria 635/75, relacionada ao fluoreto adicionado às águas de abastecimento público.

Relação entre o consumo de açúcares de adição e a adequação da dieta de adolescentes residentes no município de São Paulo

OBJETIVO: Avaliar a relação entre o consumo de açúcares de adição e a adequação do consumo de nutrientes e grupos alimentares em adolescentes residentes no município de São Paulo. MÉTODOS: Foram avaliados 793 adolescentes, provenientes de um estudo de base populacional, realizado em 2003. O consumo alimentar foi medido pelo recordatório de 24 horas, tendo sido aplicado método de ajuste por meio de subamostra de 195 indivíduos. O consumo de açúcares foi categorizado em adequado ou inadequado, quando ≤10% ou >10% do valor energético total da dieta, respectivamente. A adequação de ingestão de macronutrientes considerou intervalos de distribuição aceitável, e a prevalência de inadequação dos micronutrientes foi calculada pelo método Estimated Average Requirement como ponto de corte. O consumo mediano dos alimentos foi estimado além dos percentis 25 e 75. Foram utilizados testes de Qui-quadrado, Wald e mediana, com nível de significância de 5%. RESULTADOS: Identificou-se maior proporção de adolescentes com consumo adequado de carboidratos entre aqueles com maior ingestão de açúcares de adição. Todos os adolescentes apresentaram ingestão proteica dentro dos valores preconizados e verificou-se associação significativa entre a adequação de lipídeos e o consumo de açúcares de adição somente entre os adolescentes do sexo masculino. Maior porção mediana de leite, carnes, frutas, suco industrializado, refrigerante e achocolatado em pó foi identificada entre os adolescentes com consumo excessivo de açúcares de adição. CONCLUSÃO: O consumo excessivo de açúcares de adição se mostrou relacionado à menor adequação do consumo de nutrientes e à menor ingestão de alimentos de alta densidade nutritiva.

Presença de mosquitos (Diptera: Culicidae) em piscinões na zona leste de São Paulo

INTRODUÇÃO: Alterações no ambiente vêm contribuindo com mudanças climáticas, como o aumento do volume de chuvas, que acarreta as inundações. Medidas estão sendo tomadas no enfrentamento das inundações, como a implantação dos reservatórios de contenção de cheias (piscinões). Neste trabalho, foi avaliada a fauna de culicídeos, de importância epidemiológica, nos piscinões Caguaçu e Inhumas. MÉTODOS: Foram realizadas coletas mensais nos piscinões Caguaçu e Inhumas, situados na região leste de São Paulo, de março de 2006 a fevereiro de 2007, empregando-se os métodos de concha entomológica e aspirador. Para análise dos dados, foram realizadas análises estatísticas descritivas e a regressão linear simples. RESULTADOS: Foram coletados 8.917 culicídeos, destacando-se Culex (Culex) quinquefasciatus, que representou 98,9% dos espécimes no Inhumas e 95,2% no Caguaçu. No Caguaçu, a maior frequência de imaturos foi observada no vertedouro (61%) e no Inhumas na canaleta (42,6%). A precipitação prediz 87% da abundância numérica de larvas de terceiro e de quarto estágio no Caguaçu e 60% do número de pupas coletadas. No Inhumas, a precipitação explicou 36% da abundância numérica de larvas e 18% do número de pupas. CONCLUSÕES: Culex quinquefasciatus, vetor de agentes da filariose, arboviroses e fator de incômodo à população, foi a espécie mais frequente nos dois ambientes. Medidas de controle da espécie nos piscinões estudados se fazem necessárias tendo em vista seu potencial epidemiológico.

Vitaminas e minerais com propriedades antioxidantes e risco cardiometabólico: controvérsias e perspectivas

No processo celular de obtenção de energia, são gerados compostos chamados espécies reativas de oxigênio (ERO) que, em excesso, podem causar danos celulares. Estresse oxidativo resulta do desequilíbrio no estado de óxido-redução a favor da oxidação. Dos mecanismos de defesa antioxidante, participam enzimas endógenas e algumas vitaminas e minerais. A vitamina E encontra-se no plasma e na partícula de LDL, protegendo lipídeos da oxidação. Estudos observacionais relataram associação inversa entre ingestão de vitamina E e risco cardiometabólico (RCM). Entretanto, ensaios clínicos não comprovaram a eficácia de sua suplementação nos desfechos cardiometabólicos. A vitamina C participa do sistema de regeneração da vitamina E, mantendo o potencial antioxidante plasmático. Dados sobre os benefícios de sua suplementação na redução do risco cardiometabólico são inconclusivos. A atividade antioxidante dos carotenoides é responsável, em parte, por seu papel protetor contra doenças cardiovasculares e cânceres. A suplementação desse nutriente também não trouxe resultados consistentes no que se refere à redução do RCM. A participação do zinco e do selênio na defesa antioxidante vem sendo estudada mais recentemente, mas a sua suplementação em indivíduos com níveis séricos normais e ingestão adequada na dieta desses minerais não parece ser necessária. De um modo geral, há muita controvérsia sobre o papel desses micronutrientes no RCM. Estudos epidemiológicos sugerem que o consumo de substâncias antioxidantes provenientes da dieta ou dietas ricas em frutas e hortaliças diminui o RCM. Mais estudos são necessários antes de se recomendar o uso de antioxidantes isolados na forma de suplementos para tal finalidade.

Body trunk fat and insulin resistance in post-pubertal obese adolescents

CONTEXT AND OBJECTIVE: Insulin resistance is a metabolic disorder commonly associated with excess body fat accumulation that may increase chronic disease risk. The present study was undertaken to evaluate the relationship between body composition and insulin resistance among obese adolescents. DESIGN AND SETTING: Cross-sectional study, at the Adolescence Center, Pediatric Department, Universidade Federal de São Paulo. METHODS: Body composition was assessed using dual-energy X-ray absorptiometry. Dietary intake was evaluated using a three-day dietary record. The biochemical evaluation comprised glucose, insulin, serum lipid, leptin and ghrelin measurements. Insulin resistance was calculated by means of the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR). RESULTS: Forty-nine post-pubertal obese adolescents participated in the study: 12 boys and 37 girls of mean age 16.6 (1.4) years and mean body mass index (BMI) of 35.0 (3.9) kg/m². The mean glucose, insulin and HOMA values were 90.3 (6.4) mg/dl, 16.6 (8.1) µIU/ml and 3.7 (1.9), respectively. Hyperinsulinemia and insulin resistance were observed in 40.2% and 57.1% of the subjects, respectively. Adolescents with insulin resistance had higher BMI and body trunk fat. There was a trend towards higher leptin concentration in obese individuals with insulin resistance. Insulin resistance was positively correlated with body trunk fat, BMI, body fat mass (kg), leptin and body fat percentage. Furthermore, there was a negative correlation between HOMA-IR and lean body mass. The body composition predicted 30% of the HOMA-IR levels, according to linear regression models. CONCLUSION: Body trunk fat was significantly associated with insulin resistance, demonstrating the clinical importance of abdominal obesity during adolescence.

Prevalência de sobrepeso e obesidade em nipo-brasileiros: comparação entre sexos e geração

OBJETIVO: Descrever a prevalência de sobrepeso, obesidade e obesidade abdominal em nipo-brasileiros residentes na cidade de Bauru (SP), Brasil. MÉTODOS: Os dados foram obtidos a partir de um estudo transversal com 1 330 nipo-brasileiros de 1ª e 2ª geração, de ambos os sexos, com idade >30 anos. Os critérios para sobrepeso e obesidade foram índice de massa corporal entre 25-29,9kg/m² e >30kg/m², respectivamente. A obesidade abdominal foi classificada com valores de circunferência da cintura >90cm, para homens, e >80cm para mulheres. Foram calculadas as prevalências de sobrepeso, obesidade e obesidade abdominal por ponto e por intervalo, com 95% de confiança. RESULTADOS: Verificou-se que a prevalência de sobrepeso em nipo-brasileiros foi de 26,1% e 27,9% na primeira geração e de 44,8% e 32,5% na segunda geração, respectivamente, para homens e mulheres. Em relação à obesidade, a prevalência entre homens foi de 3,7% e 12%, e nas mulheres de 6,6% e 9,9% respectivamente na primeira e na segunda geração. Observou-se aumento na prevalência de sobrepeso e obesidade nos homens entre as gerações, apesar de as diferenças não serem estatisticamente significantes. A obesidade abdominal nos homens de primeira e segunda geração foi de 32,1% e 45,3%, e nas mulheres estes valores foram de 49,2% e 48,5%, respectivamente. No período de estudo não foram observados aumentos nas prevalências de sobrepeso e obesidade estatisticamente significantes (p<0,05). CONCLUSÃO: O aumento percentual na prevalência de sobrepeso e obesidade abdominal em nipo-brasileiros pode ser, em parte, explicado pelo processo da ocidentalização, reforçando a necessidade de medidas preventivas, visando a minimizar as conseqüências metabólicas da obesidade nos nipo-brasileiros.

Fatores de risco e proteção para doenças crônicas não transmissíveis obtidos por inquérito telefônico - VIGITEL Brasil - 2009

OBJETIVO: Descrever os fatores de risco e proteção para doenças crônicas não transmissíveis resultantes do Sistema de Vigilância por Inquérito Telefônico (VIGITEL) em 2009. METODOLOGIA: Prevalências dos principais fatores de risco e proteção foram estimadas na população >18 anos a partir de entrevistas telefônicas em amostras probabilísticas da população coberta por telefonia fixa nas capitais de estados do Brasil e no Distrito Federal, segundo sexo, faixa etária e escolaridade. RESULTADOS: Foram realizadas 54.367 entrevistas. Fumantes e ex-fumantes corresponderam a 15,5e 22% da população adulta brasileira, respectivamente. O excesso de peso atinge 46,6% dos adultos; 33% relataram consumo de carne com gordura e 18,9% afirmaram consumir bebida alcoólica de forma abusiva. Tais fatores de risco são mais prevalentes em homens e em geral nos indivíduos jovens e de menor escolaridade. A prevalência de atividade física no lazer é de 18,8% (IC95% 17,4-20,1) em homens e de 11,3% (IC95% 10,6-12,0) nas mulheres. A inatividade física atinge 15,6% da população e aumenta com a idade. O consumo de frutas, legumes e verduras e a atividade física no lazer são mais frequentes em homens e mulheres com mais anos de estudo. Diagnóstico de hipertensão arterial foi referido por 21,1% (IC95% 19,6-22,5) dos homens e 27,2% (IC95% 25,8-28,5) das mulheres. A prevalência de diabetes foi de 5,8%. CONCLUSÃO: Os resultados apontaram comportamentos em saúde distintos de acordo com o sexo, idade e escolaridade da população e reforçam a tendência de queda do tabagismo e aumento no excesso de peso no Brasil.

Ratio of weight to height gain: a useful tool for identifying children at risk of becoming overweight or obese at preschool age

PURPOSE: To analyze the usefulness of the weight gain/height gain ratio from birth to two and three years of age as a predictive risk indicator of excess weight at preschool age. METHODS: The weight and height/length of 409 preschool children at daycare centers were measured according to internationally recommended rules. The weight values and body mass indices of the children were transformed into a z-score per the standard method described by the World Health Organization. The Pearson correlation coefficients (rP) and the linear regressions between the anthropometric parameters and the body mass index z-scores of preschool children were statistically analyzed (alpha = 0.05). RESULTS: The mean age of the study population was 3.2 years (± 0.3 years). The prevalence of excess weight was 28.8%, and the prevalence of overweight and obesity was 8.8%. The correlation coefficients between the body mass index z-scores of the preschool children and the birth weights or body mass indices at birth were low (0.09 and 0.10, respectively). There was a high correlation coefficient (rP = 0.79) between the mean monthly gain of weight and the body mass index z-score of preschool children. A higher coefficient (rP = 0.93) was observed between the ratio of the mean weight gain per height gain (g/cm) and the preschool children body mass index z-score. The coefficients and their differences were statistically significant. CONCLUSION: Regardless of weight or length at birth, the mean ratio between the weight gain per g/cm of height growth from birth presented a strong correlation with the body mass index of preschool children. These results suggest that this ratio may be a good indicator of the risk of excess weight and obesity in preschool-aged children.