Avaliação do potencial leishmanicida e antibacteriano de Annona mucosa (Jacq.) - Annonaceae cultivada in vitro e in vivo

A biodiversidade brasileira abrange plantas de importância medicinal que podem ser utilizadas na formulação de novos fármacos. Contudo, tem sido reduzida em velocidade alarmante, em função de diferentes ações antrópicas. A cultura de tecidos vegetais propicia a conservação e uso do germoplasma permitindo a obtenção de substâncias de importância medicinal. As leishmanioses são consideradas um problema de saúde pública mundial sendo a espécie Leishmania braziliensis de maior importância epidemiológica no Brasil. Recentemente tem-se registrado aumento da resistência à linha de tratamento usual. Do mesmo modo, o uso indiscriminado de antibióticos levou ao aumento de bactérias multirresistentes, que representam sério risco de infecção. A espécie Annona mucosa (Jacq.) possui substâncias, como acetogeninas e alcaloides, que apresentam atividades antiparasitária e antimicrobiana. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o potencial leishmanicida e antibacteriano de extratos de A. mucosa de material produzido in vitro e in vivo. Foi proposto um protocolo de germinação in vitro, ainda não reportada para a espécie, com vistas à obtenção de plântulas axênicas. Em meio WPM foram cultivados explantes hipocotiledonares e foliares em meio MS, suplementados com PIC e diferentes concentrações de KIN, BAP ou TDZ. Os calos obtidos foram cultivados em meio líquido de mesma composição para a produção de suspensões celulares. Os materiais foram submetidos à extração metanólica e posterior fracionamento em hexano e diclorometano. Para a avaliação da atividade dos extratos sobre L. braziliensis foi usado o modelo in vitro, com a forma promastigota, e in vivo na forma amastigota, a partir do tratamento de macrófagos peritoneais de camundongos infectados com o parasito. Ambas as formas foram tratadas com os extratos por 96 e 48h, respectivamente. A atividade antimicrobiana foi avaliada por macrodiluição do extrato em Mueller-Hinton, sendo avaliado o crescimento das cepas após 16h de incubação a 48C. A germinação in vitro da espécie foi alcançada em substrato vermiculita estéril umedecido com solução de sais do meio MS, com taxa média de 85%. A maior produção de calos friáveis foi obtida em meios contendo KIN, com potencial uso para cultivo em suspensões celulares. Os extratos do material in situ e in vitro apresentaram atividade leishmanicida, apesar da toxicidade para macrófagos. Culturas de células em suspensão apresentaram potencial leishmanicida in vitro e redução da infecção em macrófagos. Os extratos do material avaliado apresentaram atividade antimicrobiana seletiva, com inibição do crescimento de Streptococcus pyogenes e Bacillus thurigiensis em diferentes concentrações avaliadas. Os métodos biotecnológicos empregados permitiram a obtenção de materiais com propriedades medicinais para as atividades leishmanicida e antibacteriana, assim como o material in vivo, constituindo este estudo o primeiro relato para as atividades propostas em A. mucosa.

Influência do refluxo duodenogástrico nas alterações histológicas da mucosa gástrica em ratos infectados por Helicobacter pylori: modelo experimental

O Helicobacter pylori, é tido como o principal fator de risco para o carcinoma gástrico. Diferentes estudos experimentais em animais procuram relacionar essa carcinogênese a outros fatores carcinógenos sem sucesso. Neste estudo, procurou-se avaliar-se em ratos, se há correlação entre o refluxo duodenogástrico, o Helicobacter pylori e o desenvolvimento do câncer gástrico ou de seus precursores. Para tal, realizou-se nos três grupos de ratos (n de dez por grupo) as técnicas de: piloroplastia precedida de infecção, gastrectomia subtotal precedida de infecção e um grupo no qual foi praticada apenas a infecção. Apois seis meses, analisou-se as alterações da mucosa, comparando-se os três grupos. As alterações da mucosa pesquisadas foram as seguintes: gastrites, metaplasias, displasias e neoplasias epiteliais. Ao término do estudo, foi encontrado, no grupo submetido a piloroplastia precedida de infecção um alto percentual de alterações epiteliais. Conclui-se que, no rato, a operação de piloroplastia, levou ao maior desenvolvimento da população do Helicobacter pylori, que se relaciona com as lesões pré- malignas e o adenocarcinoma gástrico.

Eficácia de um protocolo de higiene bucal com utilização de solução de clorexidina a 0,12% na prevenção de pneumonias associadas à ventilação mecânica (PAVM) e os efeitos sobre a microbiota da mucosa bucal de pacientes internados em unidades de terapia intensiva

A presente investigação teve como objetivo avaliar a prática de cirurgiões dentistas em uma unidade de terapia intensiva (UTI) de um hospital militar, o estabelecimento de um protocolo de higiene oral e os seus efeitos sobre a redução de pneumonias associadas à ventilação mecânica (PAVM). As percepções da equipe da UTI sobre as atividades dos cirurgiões dentistas também foram avaliadas por meio de um questionário. O perfil de colonização microbiana da mucosa oral antes e depois do estabelecimento das medidas de higiene oral também foi avaliado tanto por diluição e plaqueamento em meios de cultura microbiológicos seletivos e enriquecidos e através da amplificação pelo método de PCR e eletroforese em gel desnaturante em gradiente (DGGE), subsequente ao sequenciamento dos amplicons. A carga microbiana foi avaliada após a contagem de placas de agar e através da amplificação por PCR em tempo real (qPCR) do gene rrs nas amostras. O protocolo de higiene oral, realizado pelos cirurgiões dentistas, foi capaz de reduzir a incidência de PAVM (p <0,05). O questionário revelou que a modificação da halitose foi percebida por 93,33% dos participantes. A redução da ocorrência das úlceras orais e dos lábios durante a internação dos pacientes foi observada por 80% da equipe da UTI. Foi observada a redução da produção das secreções nasais e bucais por 70% da equipe dos profissionais da UTI. Para 86,66% dos participantes a assistência aos pacientes tornou-se mais agradável após a instituição dos cuidados bucais. O protocolo, realizado com a utilização de solução 0,12% de clorexidina, não foi capaz de evitar a colonização da mucosa oral por patógenos microbianos usualmente encontrados no ambiente hospitalar tais como os bastonetes Gram-negativos entéricos e não fermentadores, nem foi capaz de eliminá-los quando tais micro-organismos já se encontravam presentes antes dos procedimentos de higiene bucal. Alguns Bastonetes Gram-positivos (Lactobacillus sp e corinebactérias) e Staphylococcus epidermidis permaneceram após a realização dos procedimentos. O protocolo de higiene oral permitiu a redução da carga microbiana na mucosa oral de 50% dos pacientes considerando-se o método de contagem microbiana e para 35% dos pacientes pela avaliação dos números de cópias de genes rrs através de qPCR. Em conclusão, o protocolo de higiene oral desenvolvido pelos cirurgiões dentistas foi capaz de reduzir a incidência de PAV na UTI, embora não tenha sido capaz de prevenir a colonização da mucosa oral por supostos patógenos microbianos. O protocolo de higiene oral com a participação ativa dos cirurgiões dentistas foi bem aceito pelos profissionais da UTI e foi capaz de melhorar a qualidade da assistência aos pacientes críticos.

Remodelação alveolar e perfil bacteriano em implantes instalados em diferentes níveis relacionados à crista óssea

A substituição clínica de dentes naturais perdidos por implantes osteointegrados tem representado uma das primeiras opções terapêuticas para a reabilitação de pacientes total ou parcialmente edêntulos. Apesar dos excelentes índices de sucesso demonstrados pelas restaurações implanto-suportadas, alguns fatores permanecem não esclarecidos, principalmente no que diz respeito à remodelação óssea ao redor dos implantes osteointegrados. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a relação do nível de instalação dos implantes dentários com os parâmetros clínicos, com a remodelação óssea peri-implantar e com a colonização bacteriana, em implantes de plataforma regular, submetidos à carga imediata. Implantes de plataforma regular foram instalados em dois diferentes níveis em relação à crista óssea ao nível ósseo e supra ósseo (1 mm). No total, trinta e cinco implantes em 9 pacientes (idade média de 62,4 11,2 anos) foram avaliados radiograficamente no momento da instalação dos implantes (T1) e 6 meses após (T2), momento no qual também foram feitas análises clínicas e coleta de amostras para o teste microbiológico. Nos exames radiográficos foram analisadas a perda óssea, a partir de mensurações lineares da distância entre um ponto fixo do componente protético e o ponto mais coronário do contato osso-implante, e a densidade óptica alveolar obtida a partir de regiões ósseas de interesse (ROIs). As análises clínicas consistiram na avaliação da profundidade de sondagem e na mensuração do volume do fluido gengival peri-implantar. O perfil bacteriano dos sítios avaliados foi caracterizado por meio do método de análise de checkerboard DNA-DNA hybridization. Os testes estatísticos realizados mostraram não haver relação entre o nível de instalação dos implantes em relação à crista óssea e a remodelação óssea alveolar, tanto com relação à perda óssea (p = 0,725), como com relação à densidade óptica alveolar (p = 0,975). Também não foi possível estabelecer uma correlação entre a remodelação óssea e parâmetros clínicos como profundidade de sondagem e volume do fluido gengival peri-implantar. Com relação ao perfil bacteriano, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos avaliados para nenhuma das 40 bactérias analisadas.

Estudo clínico prospectivo das modificações da borda alveolar inferior após projeção ortodôntica em tomografia computadorizada de feixe cônico

A projeção de incisivos e expansão dos arcos dentários são uma alternativa valiosa à extração dentária, especialmente quando se considera a estética facial em pacientes adultos. O efeito da projeção ortodôntica dos incisivos inferiores sobre o periodonto é controverso devido às avaliações em exames bidimensionais e os aspectos multi-fatoriais que envolvem as recessões gengivais. O objetivo deste estudo foi comparar as modificações na altura da borda alveolar dos dentes ântero-inferiores de pacientes, que foram submetidos à projeção ortodôntica, com pacientes tratados sem projeção; e correlacionar estas modificações com o grau de inclinação dentária, com as alterações da distância bicanina e com o biotipo gengival. Pacientes adultos com mais de 3 mm de falta de espaço no arco inferior e curva de Spee moderada ou acentuada compuseram o grupo experimental (n=15). O grupo controle (n=7) consistiu de pacientes com bons arcos inferiores, que não necessitavam de grandes movimentos dentários. Estes pacientes foram submetidos a alinhamento e nivelamento dentário até o fio de aço .020". Tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) foram obtidas antes do tratamento e ao final da fase de alinhamento e nivelamento. As alturas das bordas alveolares (BA) de incisivos e caninos inferiores foram medidas nas TCFC em reconstruções 3D e comparadas entre os grupos e entre os tempos pelos testes-t de Student não pareado e pareado, respectivamente. As BA foram correlacionadas com o grau de inclinação dentária (IMPA), com a distância intercaninos (DIC) e com o biotipo gengival (BG) pelo teste de correlação de Pearson. Os resultados demonstraram que os caninos inferiores do grupo experimental apresentaram perda óssea significativa (p<0,005), quando comparados com o grupo controle, em média 2,5 mm. As BA dos dentes 43, 33 e 32 ao final do alinhamento e nivelamento eram significativamente maiores do que ao início do tratamento no grupo experimental (p<0,001). Não foram encontradas diferenças significativas entre as medidas iniciais e finais das BA de todos os dentes do grupo controle. Apesar destes resultados, não foram encontradas correlações entre a remodelação da BA e o IMPA, a DIC e o BG. Pode-se concluir que o aumento no comprimento do arco inferior com arcos ortodônticos contínuos aumenta a inclinação dos incisivos inferiores e a DIC. O aumento da DIC parece exercer maior efeito sobre a BA dos caninos inferiores do que a inclinação de incisivos sobre a BA dos incisivos inferiores. No entanto, as modificações da BA não estão associadas ao grau de inclinação dos incisivos, a quantidade de expansão do arco inferior e ao biotipo gengival.

Avaliação longitudinal da densidade radiográfica da crista óssea alveolar em pacientes com periodontite crônica e em pacientes saudáveis

A periodontite é um grupo dentro das doenças periodontais onde o tecido de suporte é acometido como resultado de um desequilíbrio entre uma agressão bacteriana e a resposta imunológica do hospedeiro. O exame radiográfico é um método não invasivo que quando usado de forma adequada pode prover imagens que demonstram perdas ósseas iniciais. A avaliação da densidade óssea já foi previamente descrita. Este estudo teve como objetivo avaliar as alterações de densidade óssea da crista alveolar no período de 4 meses, tanto em pacientes com periodontite crônica antes e depois da terapia básica, quanto em pacientes periodontalmente saudáveis. Os pacientes dos dois grupos foram submetidos a exame periodontal com Florida Probe. Foram realizadas 6 radiografias por paciente em cada momento da avaliação, à partir dessas imagens realizamos a avaliação da densidade óssea da crista alveolar através de áreas de interesse (ROI), utilizando o Kodak Dental Imaging Software 6.7. As comparações entre as medidas radiográficas do baseline e as da reavaliação, não apresentaram diferenças significantes para ROI 1, ROI 2, JCE-CO nos dois grupos. Sendo assim, observamos que o grupo de pacientes com periodontite crônica não apresentou diferença significante para densidade óssea da crista alveolar 4 meses após o tratamento, mesmo apresentando melhora dos parâmetros clínicos periodontais. O grupo de pacientes periodontalmente saudáveis também não apresentou alterações de densidade no mesmo período de tempo.

Adaptação digestiva com duodenal switch parcial em pacientes diabéticos e com IMC<35 Kg/m2. Análise da resposta clínica, laboratorial, enterohormonal e da expressão do gene p53 na mucosa intestinal

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma doença de prevalência crescente na população mundial, sendo associado ao aumento de diversas comorbidades. A relação entre o trato digestivo e o DM2 tem sido fortalecida a partir dos resultados das diferentes cirurgias metabólicas frente à remissão do distúrbio endócrino. Alterações morfológicas hipertróficas no epitélio intestinal são percebidas nos estágios iniciais da doença e parece ter papel primordial na instalação da hiperglicemia crônica. O gene p53 participa ativamente dos processos de regulação do crescimento epitelial intestinal e pode sofrer alteração de sua expressão em estados diabéticos. Objetiva-se avaliar os resultados clínicos e laboratoriais de pacientes DM2 e com índice de Massa Corpórea (IMC) >25 e <35 Kg/m2 submetidos a cirurgia metabólica denominada adaptação digestiva com duodenal switch parcial (DSP) e avaliar o comportamento da expressão do gene p53 na mucosa intestinal no período pré e pós-operatório. Nove pacientes DM2, com IMC<35Kg/m2 foram operados pela técnica DSP. Biópsias de duodeno e íleo foram colhidas no estado diabético (pré e transoperatório respectivamente) e, 3 meses após a cirurgia, através de endoscopia digestiva alta. Foram comparados os dados de evolução antropométrica (IMC) e laboratorial no período pré e pós-operatório. Através do método enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) foram determinados os níveis dos entero-hormônios glucagon-like peptide-1 (GLP-1) e glucose-dependent insulinotropic peptide (GIP), no pré e pós-operatório, em jejum e pós-prandial nos períodos 30',60',90' e 120'. A expressão do gene p53, foi avaliada por real time polymerase chain reaction (qrt-PCR) e western blot, nos dois diferentes momentos. As variáveis: glicemia de jejum e pós-prandial (2 horas), trigliceridemia de jejum, hemoglobina glicada (HbAc1) e peptídeo C foram analisadas. As médias dos parâmetros laboratoriais foram comparadas pela análise multivariada ANOVA e após teste-Tukey. A média de expressão relativa do gene p53 foi comparada nos dois períodos pelo teste t-student. Os resultados evidenciaram que entre maio e dezembro de 2010, nove pacientes (4 homens, 5 mulheres) DM2 e com IMC entre 26 e 34Kg/m2 foram submetidos a DSP. A média de IMC do grupo operado foi de 31,3. Houve queda do IMC média de 23% após um ano. Houve queda significativa (p<0,05) nos níveis de triglicerídeos, glicemia de jejum e pós-prandial (2 horas), HbA1c assim como aumento do peptídeo-C (p<0,05), quando comparados os períodos pré e pós-operatório. Os níveis séricos de GLP-1 foram significativamente maiores no pós-operatório (p<0,05), tanto em jejum como pós-prandial sendo que houve diminuição dos níveis de GIP, contudo sem significância estatística. O gene p53 sofreu aumento significativo de sua expressão relativa (qrt-PCR)(p<0,05) no período pós-operatório na mucosa duodenal e uma tendência de aumento no íleo, contudo sem significância estatística. A análise da expressão ao nível proteico foi bem sucedida somente no íleo, também mostrando tendência de aumento. Concluí-se que a DSP foi capaz de controlar satisfatoriamente o DM2 em pacientes com IMC<35 Kg/m2. Houve aumento da secreção de GLP-1 e tendência de diminuição do GIP. Houve aumento da expressão do p53 na mucosa intestinal, no período pós-operatório, após o controle do diabetes, quando comparada ao período pré-operatório.

Alorreatividade dos enxertos ósseos homólogos na reconstrução alveolar em humanos

Enxerto ósseo homólogo é utilizado independentemente da compatibilidade HLA entre doador e receptor ou uso de drogas imunossupressoras. Considerando o volume de transplantes ósseos realizados no Brasil e o possível efeito deletério da sensibilização HLA para o transplante de órgãos sólidos, este estudo tem como objetivo avaliar a alorreatividade do enxerto ósseo homólogo fresco-congelado utilizado na reconstrução alveolar com finalidade de reabilitação oral com prótese sobre implantes. Anticorpos anti-HLA e anti-MICA foram monitorados através do teste Labscreen Mixed, nos intervalos 0, 7, 30, 90 e 180 pós transplante ósseo em 15 pacientes (6 homens e 9 mulheres, idade média 58,1, DP=10,1) que estavam em tratamento no Instituto de Odontologia da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Caso resultado do teste Mixed fosse positivo (Razão de fundo normatizado, NBG>4,5) o teste Labscreen Single (tecnologia antígeno único por pérola, SABA) era realizado para verificar se os anticorpos anti-HLA eram específicos ao doador. Nenhum paciente relatou transplante prévio, 4 relataram transfusão prévia e todas as mulheres relataram gravidez. Dez pacientes não apresentaram reação positiva no dia 0 sendo considerados não sensibilizados previamente (NSP); destes, 6 pacientes permaneceram sem nenhuma evidência de sensibilização, 2 pacientes apresentaram reação positiva para Classe I e II; 2 para Classe I apenas; e 2 para MICA, sendo considerados sensibilizados pelo enxerto ósseo oral. Dois pacientes apresentaram aumento de Intensidade Média de Fluorescência (ΔMFI>1000) de anticorpos específicos ao doador para Classe I e Classe II, e 2 somente para Classe II, demonstrando uma reação específica ao doador. Os resultados sugerem uma alorreatividade HLA oscilatória ao enxerto ósseo homólogo em reconstruções alveolares, confirmada pela formação de anticorpos anti-HLA específicos ao doador em 4 pacientes (27%) da amostra.

Incorporação e remodelação de enxertos homólogos na reconstrução alveolar em humanos: análise tomográfica, histológica e histomorfométrica

Enxertos ósseos homólogos congelados têm sido documentados apresentando bons resultados clínicos como substituto ao material autógeno nas reconstruções alveolares. Entretanto, dados referentes à incorporação e remodelação destes enxertos não estão disponíveis na literatura. Este estudo tem por objetivo determinar um período ótimo de espera para instalação de implantes em rebordos reconstruídos com enxertos ósseos homólogos em bloco no que se refere à incorporação e reabsorção. 24 pacientes foram submetidos à reconstrução alveolar óssea homóloga previamente à instalação de implantes. Os indivíduos foram alocados randomicamente em um de 3 grupos de acordo com o tempo de espera para o segundo estágio cirúrgico (4, 6 e 8 meses). Análises tomográficas, histológicas e histomorfométricas foram utilizadas a fim de determinar o grau de reabsorção e incorporação dos enxertos nos diferentes intervalos de tempo para cada grupo. Os dados de reabsorção sofrida pelos enxertos demonstraram diferenças estatisticamente significativas para os três intervalos de espera. Da mesma forma, parâmetros histomorfométricos como contagem de osteócitos e quantificação de remanescentes de osso homólogo nas biópsias apresentaram diferenças significativas entre os grupos. De acordo com os dados do presente trabalho, no que diz respeito à remodelação e incorporação, o período mais favorável à instalação dos implantes a curto prazo após recontruções com enxertos homólogos é de 4 meses.

Lung alveolar proteomics of bronchoalveolar lavage from a pulmonary alveolar proteinosis patient using high-resolution FTICR mass spectrometry

High-resolution Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR) mass spectrometry was developed and applied to the proteome analysis of bronchoalveolar lavage fluid (BALF) from a patient with pulmonary alveolar proteinosis. With use of 1-D and 2-D gel electrophoresis, surfactant protein A (SP-A) and other surfactant-related lung alveolar proteins were efficiently separated and identified by matrix-assisted laser desorption/ionization FTICR mass spectrometry . Low molecular mass BALF proteins were separated using a gradient 2-D gel. An efficient extraction/precipitation system was developed and used for the enrichment of surfactant proteins. The result of the BALF proteome analysis show the presence of several isoforms of SP-A, in which an N-non-glycosylierte form and several proline hydroxylations were identified. Furthermore, a number of protein spots were found to contain a mixture of proteins unresolved by 2-D gel electrophoresis, illustrating the feasibility of high-resolution mass spectrometry to provide identifications of proteins that remain unseparated in 2-D gels even upon extended pH gradients.

High resolution mass spectrometric alveolar proteomics: Identification of surfactant protein SP-A and SP-D modifications in proteinosis and cystic fibrosis patients

In the present study, one- and two-dimensional gel electrophoresis combined with high resolution Fourier transform-ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS) have been applied as powerful approaches for the proteome analysis of surfactant proteins SP-A and SP-D, including identification of structurally modified and truncation forms, in bronchoalveolar lavage fluid from patients with cystic fibrosis, chronic bronchitis and pulmonary alveolar proteinosis. Highly sensitive micro preparation techniques were developed for matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) FT-ICR MS analysis which provided the identification of surfactant proteins at very low levels. Owing to the high resolution, FT-ICR MS was found to provide substantial advantages for the structural identification of surfactant proteins from complex biological matrices with high mass determination accuracy. Several protein bands corresponding to SP-A and SP-D were identified by MALDI-FT-ICR MS after electrophoretic separation by one- and two-dimensional gel electrophoresis, and provided the identification of structural modifications (hydroxy-proline) and degradation products.

Síndrome de Kelly

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Medicina Dentária

Diversion of intestinal flow decreases the numbers of interleukin 4 secreting and interferon gamma secreting T lymphocytes in small bowel mucosa.

BACKGROUND/AIMS: The intestinal immune system faces large amounts of antigens, and its regulation is tightly balanced by cytokines. In this study, the effect of intestinal flow diversion on spontaneous secretion of interleukin (IL)-4 and interferon (IFN)- gamma was analysed. METHODS: Eight patients (two with Crohn's disease, four with ulcerative colitis, and two with previous colon cancer) carrying a double lumen small bowel stoma after a total colectomy procedure were included in the study. For each patient, eight biopsy samples were taken endoscopically from both the diverted and non-diverted part of the small bowel. Intraepithelial lymphocytes (IELs) and lamina propria lymphocytes (LPLs) were isolated separately and assayed for numbers of cells spontaneously secreting IL-4 and/or IFN-gamma by an ELISPOT technique. RESULTS: Compared with the non-diverted mucosa, a significant decrease in the number of spontaneously IFN-gamma secreting CD3 lymphocytes was observed in the diverted small bowel mucosa among both IELs (p = 0.008) and LPLs (p = 0.007). The same results, although less significant, were obtained for IL-4, especially in LPLs (p = 0.01). CONCLUSION: The intestinal content influences the spontaneous secretion of IFN-gamma and IL-4 by intestinal lymphocytes. These results could help to elucidate the anti-inflammatory role of split ileostomy in patients suffering from inflammatory bowel diseases.

Hyperpolarized Xe MR imaging of alveolar gas uptake in humans.

BACKGROUND: One of the central physiological functions of the lungs is to transfer inhaled gases from the alveoli to pulmonary capillary blood. However, current measures of alveolar gas uptake provide only global information and thus lack the sensitivity and specificity needed to account for regional variations in gas exchange. METHODS AND PRINCIPAL FINDINGS: Here we exploit the solubility, high magnetic resonance (MR) signal intensity, and large chemical shift of hyperpolarized (HP) (129)Xe to probe the regional uptake of alveolar gases by directly imaging HP (129)Xe dissolved in the gas exchange tissues and pulmonary capillary blood of human subjects. The resulting single breath-hold, three-dimensional MR images are optimized using millisecond repetition times and high flip angle radio-frequency pulses, because the dissolved HP (129)Xe magnetization is rapidly replenished by diffusive exchange with alveolar (129)Xe. The dissolved HP (129)Xe MR images display significant, directional heterogeneity, with increased signal intensity observed from the gravity-dependent portions of the lungs. CONCLUSIONS: The features observed in dissolved-phase (129)Xe MR images are consistent with gravity-dependent lung deformation, which produces increased ventilation, reduced alveolar size (i.e., higher surface-to-volume ratios), higher tissue densities, and increased perfusion in the dependent portions of the lungs. Thus, these results suggest that dissolved HP (129)Xe imaging reports on pulmonary function at a fundamental level.

Elevated C-peptide and insulin predict increased risk of colorectal adenomas in normal mucosa.

BACKGROUND: Lower concentrations of the insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1) and elevated concentrations of insulin or C-peptide have been associated with an increase in colorectal cancer risk (CRC). However few studies have evaluated IGFBP-1 and C-peptide in relation to adenomatous polyps, the only known precursor for CRC. METHODS: Between November 2001 and December 2002, we examined associations between circulating concentrations of insulin, C-peptide, IGFBP-1 and apoptosis among 190 individuals with one or more adenomatous polyps and 488 with no adenomatous polyps using logistic regression models. RESULTS: Individuals with the highest concentrations of C-peptide were more likely to have adenomas (OR = 2.2, 95% CI 1.4-4.0) than those with the lowest concentrations; associations that appeared to be stronger in men (OR = 4.4, 95% CI 1.7-10.9) than women. Individuals with high insulin concentrations also had a higher risk of adenomas (OR = 3.5, 95% CI 1.7-7.4), whereas higher levels of IGFBP-1 were associated with a reduced risk of adenomas in men only (OR = 0.3, 95% CI 0.1-0.7). Overweight and obese individuals with higher C-peptide levels (>1(st) Q) were at increased risk for lower apoptosis index (OR = 2.5, 95% CI 0.9-7.1), an association that remained strong in overweight and obese men (OR = 6.3, 95% CI 1.0-36.7). Higher levels of IGFBP-1 in overweight and obese individuals were associated with a reduced risk of low apoptosis (OR = 0.3, 95% CI 0.1-1.0). CONCLUSIONS: Associations between these peptides and the apoptosis index in overweight and obese individuals, suggest that the mechanism by which C-peptide could induce adenomas may include its anti-apoptotic properties. This study suggests that hyperinsulinemia and IGF hormones predict adenoma risk, and that outcomes associated with colorectal carcinogenesis maybe modified by gender.