Structure-activity studies of conantokins as human N-methyl-D-aspartate receptor modulators

The activities of conantokin-G (con-G), conantokin-T (con-T), and several novel analogues have been studied using polyamine enhancement of [H-3]MK-801 binding to human glutamate-N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors, and their structures have been examined using CD and H-1 NMR spectroscopy. The potencies of con-G[A7], con-G, and con-T as noncompetitive inhibitors of spermine-enhanced [H-3]MK-801 binding to NMDA receptor obtained from human brain tissue are similar to those obtained using rat brain tissue. The secondary structure and activity of con-G are found to be highly sensitive to amino acid substitution and modification. NMR chemical shift data indicate that con-G, con-G[D8,D17], and con-G[A7] have similar conformations in the presence of Ca2+. This consists of a helix for residues 2-16, which is kinked in the vicinity of Gla10. This is confirmed by 3D structure calculations on con-G[A7]. Restraining this helix in a linear form (i.e., con-G[A7,E10-K13]) results in a minor reduction in potency. Incorporation of a 7-10 salt-bridge replacement (con-G[K7-E10]) prevents helix formation in aqueous solution and produces a peptide with low potency. Peptides with the Leu5-Tyr5 substitution also have low potencies (con-G[Y5,A7] and con-G[Y5,K7]) indicating that Leu5 in con-G is important for full antagonist behavior. We have also shown that the Gla-Ala7 substitution increases potency, whereas the Gla-Lys7 substitution has no effect. Con-G and con-G[K7] both exhibit selectivity between NMDA subtypes from mid-frontal and superior temporal gyri, but not between sensorimotor and mid-frontal gyri. Asn8 and/or Asn17 appear to be important for the ability of con-G to function as an inhibitor of polyamine-stimulated [3H]MK-801 binding, but not in maintaining secondary structure. The presence of Ca2+ does not increase the potencies of con-G and con-T for NMDA receptors but does stabilize the helical structures of con-G, con-G[D8,D17], and, to a lesser extent, con-G[A7]. The NMR data support the existence of at least two independent Ca2+-chelating sites in con-G, one involving Gla7 and possibly Gla3 and the other likely to involve Gla10 and/or Gla14.

Attenuation of Pseudomonas aeruginosa virulence by quorum sensing inhibitors

Traditional treatment of infectious diseases is based on compounds that kill or inhibit growth of bacteria. A major concern with this approach is the frequent development of resistance to antibiotics. The discovery of communication systems (quorum sensing systems) regulating bacterial virulence has afforded a novel opportunity to control infectious bacteria without interfering with growth. Compounds that can override communication signals have been found in the marine environment. Using Pseudomonas aeruginosa PAO1 as an example of an opportunistic human pathogen, we show that a synthetic derivate of natural furanone compounds can act as a potent antagonist of bacterial quorum sensing. We employed GeneChip((R)) microarray technology to identify furanone target genes and to map the quorum sensing regulon. The transcriptome analysis showed that the furanone drug specifically targeted quorum sensing systems and inhibited virulence factor expression. Application of the drug to P.aeruginosa biofilms increased bacterial susceptibility to tobramycin and SDS. In a mouse pulmonary infection model, the drug inhibited quorum sensing of the infecting bacteria and promoted their clearance by the mouse immune response.

Urinary glycosaminoglycans as biomarker for urothelial injury: Is it possible to discriminate damage from recovery?

OBJECTIVES The glycosaminoglycan (GAG) layer is referred to as a bladder protective factor. We reproduced an experimental model of urothelial damage to assess GAG metabolism in the process of injury and recovery of the urothelium. METHODS Wistar female rats were bladder catheterized and instilled with either protamine sulfate (PS groups) or sterile saline (control groups). At different days after the procedure, 24-hour urine samples were obtained. The urinary levels of hyaluronic acid (HA) and sulfated glycosaminoglycan were determined in all groups and in nonmanipulated rats (day 0). Additionally, sulfated-GAG synthesis was assessed by the incorporation of [S-35]-inorganic sulfate. The bladders were analyzed by histochemical staining for HA and immunofluorescence for heparin sulfate and syndecan-4. RESULTS Urinary HA and sulfated-GAG were elevated after PS injection (P <0.05). A greater concentration of [S-35] -labeled GAG in the PS group animals on the fifth day and, especially, on the seventh day represented increased GAG synthesis at these periods (P <0.05). Bladder sections from the PS group animals on day 1 showed a greater amount of HA in the urothelium. PS instillation damaged the urothelium layer of heparin sulfate and syndecan-4 seen in the control animals. On day 5, patchy areas of a restored layer were seen, and, on day 7, this layer had completely regenerated. CONCLUSIONS Urinary GAG cannot differentiate urothelial damage from recovery. Elevated levels of urinary GAG can result from either desquamation of the surface cell GAG layer or increased GAG synthesis to regenerate the damaged urothelium.

Anterior genu corpus callosum and impulsivity in suicidal patients with bipolar disorder

Suicidality is a life-threatening symptom in patients with bipolar disorder (BD). Impulsivity and mood instability are associated with suicidality in mood disorders. Evidence suggests that gray and white matter abnormalities are linked with impulsivity in mood disorders, but little is known about the association between corpus callosum (CC) and impulsivity in BID. We examined the relationship between CC areas, impulsivity and suicidality in BID patients. We studied 10 female BD patients with a history of suicide attempt (mean +/- SD age 36.2 +/- 10.1 years), 10 female BD patients without suicide attempt history (44.2 +/- 12.5 years) and 27 female healthy subjects (36.9 +/- 13.8 years). Impulsivity was evaluated by the Barratt Impulsivity Scale (BIS). We traced MR images to measure the areas of the CC genu, anterior body, posterior body, isthmus and splenium. The genu was divided into anterior, middle and posterior regions. The suicidal and non-suicidal BID patients had significantly higher BIS total, attention and non-planning scores than the healthy subjects (ps < 0.01), and the suicidal BID patients had significantly higher BIS motor scores than the non-suicidal BD and healthy subjects (ps < 0.01). There were no significant differences among the three groups on any regional CC areas, although the suicidal BD patients had the smallest areas. The suicidal BD patients showed a significant inverse correlation between anterior genu area and the BIS total (r = -0.75, p = 0.04), motor (r = -0.79, p = 0.02) and non-planning scores (r = -0.79, p = 0.02). These correlations were not found in the non-suicidal BID patients or healthy subjects. The results suggest that the anterior medial frontal region may be involved in the pathophysiology of impulsive and suicidal behaviors in BD. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Inhibition of COX 1 and 2 prior to Renal Ischemia/Reperfusion Injury Decreases the Development of Fibrosis

Ischemia and reperfusion injury (IRI) contributes to the development of chronic interstitial fibrosis/tubular atrophy in renal allograft patients, Cyclooxygenase (COX) 1 and 2 actively participate in acute ischemic injury by activating endothelial cells and inducing oxidative stress. Furthermore, blockade of COX I and 2 has been associated with organ improvement after ischemic damage. The aim of this study was to evaluate the role of COX I and 2 in the development of fibrosis by performing a COX I and 2 blockade immediately before IRI We subjected C57BI/6 male mice to 60 min of unilateral renal pedicle occlusion, Prior to surgery mice were either treated with indomethacin (IMT) at days -1 and 0 or were untreated. Blood and kidney samples were collected 6 wks after IRI. Kidney samples were analyzed by real-time reverse transcription-poly me rase chain reaction for expression of transforming growth factor beta (TGF-beta), monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1), osteopontin (OPN), tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha), interleukin (IL)-1 beta, IL-10, heme oxygenose 1 (HO-1), vimentin, connective-tissue growth factor (CTGF), collagen 1, and bone morphogenic protein 7 (BMP-7), To assess tissue fibrosis we performed morphometric analyses and Sirius red staining. We also performed immunohistochemical analysis of anti-actin smooth muscle, Renal function did not significantly differ between groups. Animals pretreated with IMT showed significantly less interstitial fibrosis than nontreated animals. Gene transcript analyses showed decreased expression of TGF-beta, MCP-1,TNF-alpha, IL-1-beta, vimentin, collagen 1, CTGF and IL-10 mRNA (all P < 0.05), Moreover, HO-I mRNA was increased in animals pretreated with IMT (P < 0.05) Conversely, IMT treatment decreased osteopontin expression and enhanced BMP-7 expression, although these levels did rot reach statistical significance when compared with control expression levels, I he blockade of COX 1 and 2 resulted in less tissue fibrosis, which was associated with a decrease in proinflammatory cytokines and enhancement of the protective cellular response.

O papel da imunofluorescência direta na fisiopatologia e no diagnóstico diferencial da estomatite aftóide recorrente

A estomatite aftóide recorrente é doença caracterizada por aparecimento periódico de aftas na mucosa oral, cuja etiologia e fisiopatologia não estão bem explicadas. Estudos recentes com imunofluorescência direta mostram resultados controversos. Alguns revelam que o distúrbio básico está relacionado à imunidade humoral, enquanto outros apontam alterações da imunidade celular. Formas atípicas de estomatite aftóide podem fazer diagnóstico diferencial com doenças vésico-bolhosas como pênfigo vulgar. OBJETIVO: Verificar a presença de imunecomplexos na mucosa de pacientes com estomatite aftóide e utilidade do método no diagnóstico diferencial com dermatopatias bolhosas. CASUÍSTICA E MÉTODO: 23 pacientes portadores de estomatite aftóide, de modo prospectivo, foram incluídos no estudo. Todos foram submetidos à biópsia de mucosa sob anestesia local para retirada de dois fragmentos. Um deles foi enviado para exame histológico e, outro, para ser realizada a imunofluorescência direta. RESULTADOS: As 23 amostras no exame histológico revelaram processo inflamatório inespecífico ulcerado. As amostras enviadas para imunofluorescência resultaram negativas e apenas uma revelou presença de complemento em membrana basal. CONCLUSÃO: Baseado em nossos resultados, concluímos que pacientes portadores de EAR não apresentam depósitos de imunecomplexos na mucosa da cavidade bucal e a imunofluorescência é útil no diagnóstico diferencial entre a doença e dermatopatias bolhosas.

Alterações funcionais do sistema estomatognático em pacientes com rinite alérgica: estudo caso-controle

A respiração oral pode acarretar alterações estruturais e funcionais do sistema estomatognático. OBJETIVO: Verificar a presença de alterações das funções de respiração, mastigação, deglutição e fala em pacientes com rinite alérgica e relacioná-as com a intensidade dos sintomas da rinite. MATERIAL E MÉTODOS: Para este estudo prospectivo, foram avaliados 170 pacientes com faixa etária entre 6 e 55 anos de idade. Todos os pacientes passaram por avaliação otorrinolaringológica e fonoaudiológica. Foram colhidos os dados referentes às funções de respiração, mastigação, deglutição e fala e dados da consulta médica. Os dados foram comparados e analisados estatisticamente. RESULTADOS: A diferença dos escores de sinais e sintomas entre GR e GC mostrou-se estatisticamente significante. Quando comparada a presença de alteração nas funções estudadas entre GR e GC, foi observada diferença estatisticamente significante no modo respiratório e nos padrões de mastigação e deglutição. A correlação existente entre o escore de obstrução nasal e a presença de alteração funcional foi significante na análise do modo respiratório e do padrão de mastigação. CONCLUSÃO: O paciente com rinite alérgica apresenta alterações funcionais do sistema estomatognático e o aumento do escore de obstrução nasal pode ser considerado um indicativo destas alterações.

Epidemiologia, Ciências Humanas e Sociais e a integração das ciências

O objetivo do artigo foi abordar o problema da integração entre epidemiologia e ciências humanas e sociais no contexto da integração das ciências. A epidemiologia, anteriormente ao surgimento da medicina moderna, apresentava uma cosmovisão que concebia processos de saúde e doença integrados a aspectos geográficos, históricos, econômicos e sociais. A dissociação que marcou seu desenvolvimento posterior foi decorrente das concepções de corpo e doença construídas pelas ciências da vida e medicina moderna. Para pensar a integração entre ciências humanas e sociais e epidemiologia, na sua ligação com a biologia, é necessário interrogar a cisão entre natureza e cultura, inscrita no desenvolvimento das ciências. O conceito de normatividade vital, proposto por Canguilhem, e a discussão de Bohr sobre as relações entre física atômica, biologia e unidade do conhecimento são tratados com a perspectiva de refletir sobre desafios contemporâneos da integração entre as ciências.

Feyerabend

É objectivo desta dissertação sobre Teoria e Incomensurabilidade em Feyerabend, aprofundar o conhecimento da problemática, da interpretação de teorias científicas e o contexto da sua emergência e configuração, tal como é dada a ler nos primeiros ensaios. Consideraram-se para o efeito, relevantes, sobretudo, as fontes primárias, em que tal temática é avaliada. O primeiro capítulo estrutura-se a partir de Realism and Historicity of Knowledge, escrito a pensar em Bohr, porque este ensaio, embora posterior, sintetiza os problemas que se levantam às tradições abstractas quando procuram acomodar o progresso científico, esquecendo a história. Assinalámos assim o fundo de tensão de que emerge o problema da avaliação do potencial heurístico das teorias científicas. Mobilizámos Knowledge without Foundations, por parecer incontornável a matriz popperiana da recusa fundacionalista que nesse período projectava, e Wittgenstein's Philosophical Investigations por levantar os problemas da pragmática do saber científico a partir da discussão dos jogos de linguagem e dos seus lances, porque os considerámos estruturantes. No segundo capítulo procurámos desenvolver o tema da incomensurabilidade entre teorias não instanciais sucessivas mobilizando para o efeito os ensaios onde nos pareceu ser dominante a análise e a perspectivação histórica do debate dialéctico (positivismo/realismo) acerca dos problemas decorrentes das interacções entre teoria e experiência, teoria e observação, teoria e linguagem corrente e teoria e prática científica como é o caso em Attempt at a Realistic Interpretation of Experience, em que avança a Tese I e expõe o irrealismo da tese da estabilidade e a irrelevância das mudanças no emprego de termos científicos na linguagem corrente, por força de mutações ocorridas na supra estrutura teórica. Desenvolvemos também a partir de Explanation, Reduction and Empiricism, os problemas e as dificuldades da interpretação de teorias científicas decorrentes da pretensão ortodoxa de justificação formal de redução e explicação de teorias gerais, desenvolvida quer na teoria da redução de Nagel, quer na teoria da explicação de Hempel e Oppenheim . Encerramos o capítulo com o problemas da testabilidade de teorias científicas e a solução que a adopção, quer do princípio da proliferação, quer de alternativas fortes, introduziria. O terceiro capítulo enfatiza, para lá dos consensos partilhados e das diferenças assumidas, a importância das contribuições de Feyerabend, Kuhn e Lakatos para a problematização das teses do neopositivismo, do racionalismo crítico e do falsificacionismo na história e filosofia da ciência.

Broad-temperature range spectroscopy of the two-centre modular redox metalloprotein Desulfovibrio desulfuricans desulfoferrodoxin

Dalton Trans., 2003, 3328-3338

Some pioneers of the applications of fractional calculus

In the last decades fractional calculus (FC) became an area of intensive research and development. This paper goes back and recalls important pioneers that started to apply FC to scientific and engineering problems during the nineteenth and twentieth centuries. Those we present are, in alphabetical order: Niels Abel, Kenneth and Robert Cole, Andrew Gemant, Andrey N. Gerasimov, Oliver Heaviside, Paul Lévy, Rashid Sh. Nigmatullin, Yuri N. Rabotnov, George Scott Blair.

Structural and functional studies of PpcA: a key protein in the electron transfer pathways of Geobacter sulfurreducens

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Bioquímica, ramo de Biotecnologia

Staging the Scientist: The Representation of Science and its Processes in American and British Drama

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Estudos Ingleses e Norte Americanos

Estudos de hemoglobinas em peixes da Amazônia : uma revisão

Neste artigo, o autor faz uma revisão completa da situação, até. aquele ano, dos estudos de hemoglobinas de peixes. Apesar de muitos trabalhos não terem sido citados, os principais estudos já realizados com hemoglobinas e sangue de peixes foram relembrados durante comparações com os estudos realizados nessa etapa da expedição do R/VAlpha Helix, que abrangeu um estudo amplo sobre esse assunto. 0 autor faz uma compilação dos resultados a respeito de estrutura (seqüência primária, componentes múltiplos, solubilidade, antigenicidade, etc.) e função(efeito Bohr, efeito Root, efeito de fosfatos orgânicos, etc). Para tanto, são utilizados dados da maioria dos trabalhos realizados durante essa expedição e trabalhos anteriores, realizados com espécies de peixes da região temperada. Finalmente, ele apresenta uma valiosa comparação entre espécies de peixes de respiração áerea e espécies de respiração aquática, mostrando algumas controvérsias entre os diferentes autores que estudaram esses animais. O leitor poderá encontrar o conteúdo do artigo e principais conclusões, resumidamente , no capítulo CONCLUSÃO.