Exercise changes regional vascular control by commissural NTS in spontaneously hypertensive rats

Ogihara CA, Schoorlemmer GHM, Levada AC, Pithon-Curi TC, Curi R, Lopes OU, Colombari E, Sato MA. Exercise changes regional vascular control by commissural NTS in spontaneously hypertensive rats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 299: R291-R297, 2010. First published April 21, 2010; doi: 10.1152/ajpregu.00055.2009.-Inhibition of the commissural nucleus of the solitary tract (commNTS) induces a fall in sympathetic nerve activity and blood pressure in spontaneously hypertensive rats (SHR), which suggests that this subnucleus of the NTS is a source of sympathoexcitation. Exercise training reduces sympathetic activity and arterial pressure. The purpose of the present study was to investigate whether the swimming exercise can modify the regional vascular responses evoked by inhibition of the commNTS neurons in SHR and normotensive Wistar-Kyoto (WKY) rats. Exercise consisted of swimming, 1 h/day, 5 days/wk for 6 wks, with a load of 2% of the body weight. The day after the last exercise session, the rats were anesthetized with intravenous alpha-chloralose, tracheostomized, and artificially ventilated. The femoral artery was cannulated for mean arterial pressure (MAP) and heart rate recordings, and Doppler flow probes were placed around the lower abdominal aorta and superior mesenteric artery. Microinjection of 50 mM GABA into the commNTS caused similar reductions in MAP in swimming and sedentary SHR (-25 +/- 6 and -30 +/- 5 mmHg, respectively), but hindlimb vascular conductance increased twofold in exercised vs. sedentary SHR (54 +/- 8 vs. 24 +/- 5%). GABA into the commNTS caused smaller reductions in MAP in swimming and sedentary WKY rats (-20 +/- 4 and -16 +/- 2 mmHg). Hindlimb conductance increased fourfold in exercised vs. sedentary WKY rats (75 +/- 2% vs. 19 +/- 3%). Therefore, our data suggest that the swimming exercise induced changes in commNTS neurons, as shown by a greater enhancement of hindlimb vasodilatation in WKY vs. SHR rats in response to GABAergic inhibition of these neurons.

Matrix metalloproteinases cleave the beta(2)-adrenergic receptor in spontaneously hypertensive rats

Rodrigues SF, Tran ED, Fortes ZB, Schmid-Schonbein GW. Matrix metalloproteinases cleave the beta(2)-adrenergic receptor in spontaneously hypertensive rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol 299: H25-H35, 2010. First published April 9, 2010; doi:10.1152/ajpheart.00620.2009.-We recently observed the enhanced serine and matrix metalloproteinase (MMP) activity in the spontaneously hypertensive rat (SHR) compared with its normotensive Wistar-Kyoto (WKY) rat and the cleavage of membrane receptors in the SHR by MMPs. We demonstrate in vivo that MMP-7 and MMP-9 injection leads to a vasoconstrictor response in microvessels of rats that is blocked by a specific MMP inhibitor (GM-6001, 1 mu M). Multiple pathways may be responsible. Since the beta(2)-adrenergic receptor (beta(2)-AR) is susceptible to the action of endogenous MMPs, we hypothesize that MMPs in the plasma of SHRs are able to cleave the extracellular domain of the beta(2)-AR. SHR arterioles respond in an attenuated fashion to beta(2)-AR agonists and antagonists. Aorta and heart muscle of control Wistar rats were exposed for 24 h (37 C) to fresh plasma of male Wistar and WKY rats and SHRs with and without doxycycline (30 mu M) and EDTA (10 mM) to reduce MMP activity. The density of extracellular and intracellular domains of beta(2)-AR was determined by immunohistochemistry. The density of the extracellular domain of beta(2)-AR is reduced in aortic endothelial cells and cardiac microvessels of SHRs compared with that of WKY or Wistar rats. Treatment of the aorta and the heart of control Wistar rats with plasma from SHRs, but not from WKY rats, reduced the number of extracellular domains, but not intracellular domains, of beta(2)-AR in aortic endothelial cells and cardiac microvessels. MMP inhibitors (EDTA and doxycycline) prevented the cleavage of the extracellular domain. Thus MMPs may contribute to the reduced density of the extracellular domain of beta(2)-AR in blood vessels and to the increased arteriolar tone of SHRs compared with normotensive rats.

Increased Activation of Stromal Interaction Molecule-1/Orai-1 in Aorta From Hypertensive Rats A Novel Insight Into Vascular Dysfunction

Disturbances in the regulation of cytosolic calcium (Ca(2+)) concentration play a key role in the vascular dysfunction associated with arterial hypertension. Stromal interaction molecules (STIMs) and Orai proteins represent a novel mechanism to control store-operated Ca(2+) entry. Although STIMs act as Ca(2+) sensors for the intracellular Ca(2+) stores, Orai is the putative pore-forming component of Ca(2+) release-activated Ca(2+) channels at the plasma membrane. We hypothesized that augmented activation of Ca(2+) release-activated Ca(2+)/Orai-1, through enhanced activity of STIM-1, plays a role in increased basal tonus and vascular reactivity in hypertensive animals. Endothelium-denuded aortic rings from Wistar-Kyoto and stroke-prone spontaneously hypertensive rats were used to evaluate contractions because of Ca(2+) influx. Depletion of intracellular Ca(2+) stores, which induces Ca(2+) release-activated Ca(2+) activation, was performed by placing arteries in Ca(2+) free-EGTA buffer. The addition of the Ca(2+) regular buffer produced greater contractions in aortas from stroke-prone spontaneously hypertensive rats versus Wistar-Kyoto rats. Thapsigargin (10 mu mol/L), an inhibitor of the sarcoplasmic reticulum Ca(2+) ATPase, further increased these contractions, especially in stroke-prone spontaneously hypertensive rat aorta. Addition of the Ca(2+) release-activated Ca(2+) channel inhibitors 2-aminoethoxydiphenyl borate (100 mu mol/L) or gadolinium (100 mu mol/L), as well as neutralizing antibodies to STIM-1 or Orai-1, abolished thapsigargin-increased contraction and the differences in spontaneous tone between the groups. Expression of Orai-1 and STIM-1 proteins was increased in aorta from stroke-prone spontaneously hypertensive rats when compared with Wistar-Kyoto rats. These results support the hypothesis that both Orai-1 and STIM-1 contribute to abnormal vascular function in hypertension. Augmented activation of STIM-1/Orai-1 may represent the mechanism that leads to impaired control of intracellular Ca(2+) levels in hypertension. (Hypertension. 2009; 53[part 2]: 409-416.)

Dipeptidyl peptidase IV inhibition attenuates blood pressure rising in young spontaneously hypertensive rats

Objectives The present study aimed to assess the effect of the specific dipeptidyl peptidase IV (DPPIV) inhibitor sitagliptin on blood pressure and renal function in young prehypertensive (5-week-old) and adult spontaneously hypertensive rats (SHRs; 14-week-old). Methods Sitagliptin (40 mg/kg twice daily) was given by oral gavage to young (Y-SHR + IDPPIV) and adult (A-SHR R IDPPIV) SHRs for 8 days. Kidney function was assessed daily and compared with age-matched vehicle-treated SHR (Y-SHR and A-SHR) and with normotensive Wistar-Kyoto rats (Y-WKY and A-WKY). Arterial blood pressure was measured in these animals at the end of the experimental protocol. Additionally, Na(+)/H(+) exchanger isoform 3 (NHE3) function and expression in microvilli membrane vesicles were assessed in young animals. Results Mean arterial blood pressure of Y-SHR + IDPPIV was significantly lower than that of Y-SHR (104 +/- 3 vs. 123 +/- 5 mmHg, P < 0.01) and was similar to Y-WKY (94 +/- 4 mmHg, P > 0.05). Compared to Y-SHR, Y-SHR + IDPPIV exhibited enhanced cumulative urinary flow and sodium excretion and decreased NHE3 activity and expression in proximal tubule microvilli. In the A-SHR, sitagliptin treatment had no significant effect on either renal function or arterial blood pressure. Conclusion Our data suggest that DPPIV inhibition attenuates blood pressure rising in young prehypertensive SHRs, partially by inhibiting NHE3 activity in renal proximal tubule. J Hypertens 29:520-528 (C) 2011 Wolters Kluwer Health vertical bar Lippincott Williams & Wilkins.

Brainstem oxytocinergic modulation of heart rate control in rats: effects of hypertension and exercise training

Oxytocinergic brainstem projections participate in the autonomic control of the circulation. We investigated the effects of hypertension and training on cardiovascular parameters after oxytocin (OT) receptor blockade within the nucleus tractus solitarii (NTS) and NTS OT and OT receptor expression. Male spontaneously hypertensive rats (SHR) and Wistar-Kyoto (WKY) rats were trained (55% of maximal exercise capacity) or kept sedentary for 3 months and chronically instrumented (NTS and arterial cannulae). Mean arterial blood pressure (MAP) and heart rate (HR) were measured at rest and during an acute bout of exercise after NTS pretreatment with vehicle or OT antagonist (20 pmol of OT antagonist (200 nl of vehicle)-1). Oxytocin and OT receptor were quantified (35S-oligonucleotide probes, in situ hybridization) in other groups of rats. The SHR exhibited high MAP and HR (P < 0.05). Exercise training improved treadmill performance and reduced basal HR (on average -11%) in both groups, but did not change basal MAP. Blockade of NTS OT receptor increased exercise tachycardia only in trained groups, with a larger effect on trained WKY rats (+31 +/- 9 versus +12 +/- 3 beats min-1 in the trained SHR). Hypertension specifically reduced NTS OT receptor mRNA density (-46% versus sedentary WKY rats, P < 0.05); training did not change OT receptor density, but significantly increased OT mRNA expression (+2.5-fold in trained WKY rats and +15% in trained SHR). Concurrent hypertension- and training-induced plastic (peptide/receptor changes) and functional adjustments (HR changes) of oxytocinergic control support both the elevated basal HR in the SHR group and the slowing of the heart rate (rest and exercise) observed in trained WKY rats and SHR.

Distribution of potential suitable hammers and transport of hammer tools and nuts by wild capuchin monkeys

Selection and transport of objects to use as tools at a distant site are considered to reflect planning. Ancestral humans transported tools and tool-making materials as well as food items. Wild chimpanzees also transport selected hammer tools and nuts to anvil sites. To date, we had no other examples of selection and transport of stone tools among wild nonhuman primates. Wild bearded capuchins (Cebus libidinosus) in Boa Vista (Piaui, Brazil) routinely crack open palm nuts and other physically well-protected foods on level surfaces (anvils) using stones (hammers) as percussive tools. Here we present indirect evidence, obtained by a transect census, that stones suitable for use as hammers are rare (study 1) and behavioral evidence of hammer transport by twelve capuchins (study 2). To crack palm nuts, adults transported heavier and harder stones than to crack other less resistant food items. These findings show that wild capuchin monkeys selectively transport stones of appropriate size and hardness to use as hammers, thus exhibiting, like chimpanzees and humans, planning in tool-use activities.

Adenosine Modulatesa alpha(2)-Adrenergic Receptors within Specific Subnuclei of the Nucleus Tractus Solitarius in Normotensive and Spontaneously Hypertensive Rats

Adenosine Is known to modulate neuronal activity within the nucleus tractus solitarius (NTS). The modulatory effect of adenosine A, receptors (A(1R)) on alpha(2)-adrenoceptors (Adr(2R)) was evaluated using quantitative radioautography within NTS subnuclei and using neuronal culture of normotensive (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR). Radioautography was used in a saturation experiment to measure Adr2R binding parameters (B(max), K(d)) In the presence of 3 different concentrations of N(6)-cyclopentyladenosine (CPA), an A(1R) agonist. Neuronal culture confirmed our radioautographic results. [(3)H]RX821002, an Adr(2R) antagonist, was used as a ligand for both approaches. The dorsomedial/dorsolateral subnucleus of WKY showed an increase in B(max) values (21%) Induced by 10 nmol/L of CPA. However, the subpostremal subnucleus showed a decrease in Kd values (24%) induced by 10 nmol/L of CPA. SHR showed the same pattern of changes as WKY within the same subnuclei; however, the modulatory effect of CPA was induced by I nmol/L (increased B(max), 17%; decreased K(d), 26%). Cell culture confirmed these results, because 10(-5) and 10(-7) mol/L of CPA promoted an Increase in [3H]RX821002 binding of WKY (53%) and SHR cells (48%), respectively. DPCPX, an AIR antagonist, was used to block the modulatory effect promoted by CPA with respect to Adr2R binding. In conclusion, our study shows for the first time an interaction between A(1R) that increases the binding of Adr2R within specific subnuclei of the NTS. This may be important In understanding the complex autonomic response induced by adenosine within the NTS. In addition, changes in interactions between receptors might be relevant to understanding the development of hypertension. (Hypertens Res 2008; 31: 2177-2186)

Prospects for Developing Countries

While developing countries generally shared the sentiment that they were going to suffer from the effects of climate change policy, evidence to the contrary has emerged during the short time since the Kyoto Protocol’s entry into force. Defying expectations that developing nations could only lose from climate change policy, Brazil has shown that it is actually quite possible to benefit significantly from these policies. Brazil has been proactive in developing the infrastructure to become involved in climate change negotiations, as well as using policy tools such as the CDM. Its actions have resulted in significant economic, developmental, and environmental benefits. The case of Brazil allows for some insight into how other countries with similar developmental profiles —specifically China and India—stand to benefit from climate change policy, and how these benefits will translate into policy for future climate negotiations.

Da compra e venda internacional de créditos de carbono

O objetivo do presente trabalho é apresentar uma importante interação dentro do direito, associando os ramos didaticamente autônomos do direito internacional e do meio ambiente. Com a entra em vigor do Protocolo de Kyoto, acordo internacional que busca promover a redução de emissões de gases de efeito estufa a partir de metas a serem cumpridas por países desenvolvidos, passou a ter relevância nesse cenário o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, que permite a geração e a comercialização dos certificados de emissões reduzidas (CER's). Em razão da potencial produção e a posterior venda dos créditos de carbono, foi avivada a curiosidade em estabelecer a natureza jurídica contratual, por meio de definições de conceitos dos CERs, concernente às operações de compra e venda internacional. Para tanto, o trabalho foi desenvolvido em busca de uma convivência harmoniosa entre a transversalidade do direito internacional e ambiental, sem qualquer pretensão de esgotar o tema.

Efeitos do treinamento físico no controle reflexo da pressão arterial e estresse oxidativo de ratos espontaneamente hipertensos

A hipertensão é uma doença multifatorial pela interação de vários mecanismos fisiopatológicos, sendo considerada um importante fator de risco para outras doenças cardiovasculares. Uma vez que o exercício tem sido recomendado com uma forma de tratamento antihipertensivo, buscou-se avaliar os efeitos do treinamento físico nos sistemas reguladores da pressão arterial (PA) e no seu controle reflexo, e sua correlação com o estresse oxidativo de ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Assim, este estudo foi realizado com ratos machos Wistar-Kyoto (NK) e SHR, com 15 semanas, divididos em dois grupos: SHR sedentário (HS) e SHR treinado (HT). Após o estabelecimento da hipertensão nesses animais, o protocolo de exercício foi realizado por 10 semanas com a intensidade determinada pelo limiar de lactato (20 m/min). Foram avaliadas as respostas bradicárdicas e taquicárdicas do barorreflexo, bem como a sensibilidade do reflexo cardiopulmonar de Bezold-Jarisch. O estresse oxidativo foi medido no sangue, coração e aorta dos animais em estudo. O treinamento físico diminuiu a PAM, PAS e PAD dos animais do grupo HT, quando comparado com o grupo HS, apesar de não ter igualado aos valores dos NK. No entanto, a FC não foi diferente entre os grupos hipertensos. O barorreflexo esteve atenuado no grupo HS comparado com o NK, porém, o exercício mostrou aumentar essa sensibilidade no grupo HT comparado com o HS. O exercício também melhorou a sensibilidade dos receptores cardiopulmonares à serotonina. Pelo bloqueio não foi observada diferença significativa na atividade dos sistemas arginina-vasopressina, renina-angiotensina e simpático. O sistema regulador endotelial, avaliado pela administração de L-NAME, um bloqueador da síntese do óxido nítrico, esteve significativamente aumentado no grupo HT quando comparado com o HS. O estresse oxidativo diminuiu significativamente no grupo HT comparado com o HS. Verificou-se nesse estudo diminuição da lipoperoxidação em eritrócitos, coração e aorta induzida pelo exercício. Além disso, a atividade das enzimas antioxidantes esteve aumentada no grupo HT comparado com o HS. Foi observada forte correlação negativa entre os valores de lipoperoxidação em eritrócitos e aorta e a sensibilidade barorreflexa, bem como entre a lipoperoxidação em eritrócitos e a sensibilidade do reflexo de Bezold-Jarisch. Estes resultados demonstram o efeito benéfico do exercício moderado em SHR, tanto no controle reflexo da PA, como no estresse oxidativo. Conclui-se também, que o estresse oxidativo desempenha importante papel na alteração da sensibilidade barorreflexa e do reflexo cardiopulmonar na hipertensão.

Determinação do incremento na taxa interna de retorno resultante dos certificados de redução de emissão (CER) para projetos de cogeração de energia: o caso da Cia Açúcareira Vale do Rosário

Com uma análise dos benefícios financeiros decorrentes da comercialização de certificados de redução de emissão (CER) de gases de efeito estufa, esta dissertação determina o incremento na taxa interna de retorno para o projeto de expansão de cogeração de energia elétrica com biomassa - bagaço de cana-de-açúcar - para a Cia Açucareira Vale do Rosário. Os objetivos da pesquisa são quantificar o volume de CER que poderiam ser comercializados, bem como analisar o emergente mercado de CER para determinação do valor a ser comercializado os certificados. Em ambos objetivos foram considerados a Convenção Quadro sobre Mudança Global do Clima e o Protocolo de Kyoto, incluso nesta, como estrutura para mensurar o volume de CER e regulamentar o mercado.

Essays on dynamic finance = Ensaios sobre a dinâmica em finanças

O primeiro ensaio desenvolve e implementa um modelo de proteção (hedging) dinâmico considerando as chamadas de margem. O segundo ensaio trata-se de uma revisão teórica e de uma análise empírica do impacto do mercado de crédito de carbono europeu, impulsionado pelo Protocolo de Kyoto, no mercado futuro da eletricidade na Europa.

Estudo das emissões de gases formadores do efeito estufa e balanço resultante da conversão de motores à gasolina, de uma frota de veículos leves, para gás natural e álcool hidratado

Este trabalho objetiva realizar um estudo sobre a contribuição antrópica no processo de formação de gases do efeito estufa e seus possíveis reflexos sobre as mudanças climáticas, em curso no planeta Terra. Após uma pesquisa inicial sobre as causas deste fenômeno, são identificadas as iniciativas internacionais em curso para mitigação do processo de aquecimento global, propostas pela Convenção Quadro das Nações Unidas para Mudança do Clima (CQNUMC), particularmente, em relação ao Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) estabelecido pelo Protocolo de Kyoto. Em âmbito mundial, a contribuição de gases formadores do efeito estufa gerados nas atividades de transporte é bastante significativa ocupando o segundo lugar, atrás apenas das emissões provocadas pelas atividades industriais. Esta posição natural, somada às oportunidades existentes no território brasileiro para o uso alternativo de combustíveis oriundos de fontes renováveis e fósseis com menor nível de emissões, impulsionaram este estudo para a pesquisa das condições existentes e análise das alternativas energéticas de menor impacto ambiental Adicionalmente, foi desenvolvida uma análise da contribuição da atividade de transporte rodoviário nas emissões de gases formadores do efeito estufa (GEE), através do exemplo de um caso hipotético. Trata-se da análise comparativa dos inventários de emissões de GEE, antes e depois da conversão de motores ciclo Otto de uma frota de veículos leves, originalmente movidos à gasolina (gasool), para os combustíveis alternativos gases natural e álcool hidratado. Após análise dos resultados obtidos, em cada um dos cenários selecionados, as alternativas propostas são comparadas identificando-se a melhor opção para redução de emissões de GEE.

Cooperação internacional na produção de etanol : limites e oportunidades

Após a entrada em vigor do Protocolo de Kyoto em 2005 e a divulgação dos relatórios do IPCC sobre as mudanças climáticas, em 2007, muitos países passaram a buscar formas de produzir fontes alternativas de energia na tentativa de diminuir suas emissões de gases de efeito estufa. Por outro lado, a tentativa de alguns países de serem menos dependentes do petróleo e consolidarem políticas de segurança energética foi também um fator que contribuiu significativamente para a produção e consumo de fontes renováveis. Assim, a produção e a demanda de biocombustíveis apresentam-se como alternativa para o cumprimento de ambos os objetivos: redução de emissões e segurança energética. Quando analisamos custo de produção, produção por hectare, balanço energético e redução na emissão de gases de efeito estufa, a cana-de-açúcar apresenta-se como a matéria-prima mais competitiva para a produção de etanol. Entretanto, nem todos os países possuem tecnologia, condições agroclimáticas, estabilidade política para a produção dessa cultura. Este trabalho tem o objetivo de identificar as condições climáticas, socioeconômicas e políticas de países e sub-regiões localizados na zona intertropical, de modo a facilitar a disseminação da produção de etanol por meio da cooperação internacional. No entanto, havendo condições agroclimáticas em um país, isso seria suficiente para implementar sistemas de produção de cana-de-açúcar? Conforme veremos na hipótese apresentada, uma análise política e socioeconômica é necessária a fim de avaliar a situação do Estado de Direito dos Estados pretendentes à produção de cana. Para aqueles países em condições do seu cultivo, a pesquisa demonstra cooperação internacional como um dos meios para adquirir assistência técnica, transferência de tecnologia e disseminar os benefícios socioeconômicos e ambientais do etanol em outros países. Tornar o etanol uma commodity também é uma das maneiras de difundir o mercado do produto no mundo. Entretanto, como veremos, a commoditização do etanol está, adicionalmente, sujeita a fatores técnicos, políticos e econômicos. Por fim, pretende-se demonstrar que a disseminação global do etanol não depende apenas da produção em diversos países e da commoditização do produto, mas também da eliminação de barreiras tarifárias e não tarifárias impostas no comércio internacional.