Características psicológicas dos pacientes submetidos à intervenção coronária percutânea

FUNDAMENTO: Há poucos dados sobre análises da prevalência e da influência de características psicológicas adversas no prognóstico dos indivíduos submetidos a intervenções coronárias percutâneas. Nenhum estudo abordou essa questão no Brasil. OBJETIVO: Investigar a prevalência de depressão, ansiedade, estresse psicológico e personalidade tipo D, bem como sua associação com eventos cardiovasculares em pacientes submetidos à intervenção coronária percutânea (ICP). MÉTODOS: As características psicológicas foram avaliadas por escalas: inventário de depressão de Beck (IDB), inventário de ansiedade de Beck (IAB), inventário de sintomas de estresse de Lipp para adultos (ISSL) e escala de personalidade tipo D. A meta do estudo foi a ocorrência de eventos cardiovasculares maiores em um seguimento de um ano. RESULTADOS: Durante março e maio de 2006, 137 pacientes foram incluídos. A personalidade tipo D foi identificada em 34% dos casos; 29% apresentaram ansiedade, 25% apresentaram depressão, e 70% dos pacientes apresentaram estresse. Em relação à frequência de características psicológicas de acordo com a ocorrência de eventos cardiovasculares adversos maiores, não houve diferença estatística entre os dois grupos de pacientes no que se refere à depressão (29% vs. 26% p = 0,8), ansiedade (33% vs. 23% p = 0,3), estresse (76% vs. 65% p = 0,3) e personalidade tipo D (33% vs. 32% p = 0,9). No entanto, encontrou-se um escore de afetividade negativa significativamente maior no grupo de pacientes que apresentaram eventos (13,9 vs. 9,8 p = 0,01). CONCLUSÃO: Em pacientes submetidos à intervenção coronária percutânea, a prevalência de efeitos adversos psicológicos característicos foi alta. Eventos adversos cardiovasculares maiores em um ano foram associados à afetividade negativa basal, mas não a outras características psicológicas estudadas.

Implante de Stent guiado por ultrassom intracoronariano melhora desfechos: meta-análise de ensaios randomizados

FUNDAMENTO: Ultrassom Intracoronariano (USIC) tem sido usado como um método auxiliar a fim de otimizar o implante de stents. No entanto, o impacto desse método em alguns resultados é controverso. OBJETIVO: Analisar sistematicamente o impacto dos stents coronarianos guiados por USIC, em comparação com os stents guiados angiograficamente, sobre os resultados clínicos e angiográficos. MÉTODOS: Foi realizada uma busca em bases de dados (MEDLINE, Cochrane CENTRAL, EMBASE) e referências de estudos publicados entre 1982 e 2010. Foram incluídos Ensaios Clínicos Randomizados (ECR) que compararam o implante de stents coronarianos guiados por angiografia e USIC versus implante de stents coronarianos guiados apenas por angiografia (ANGIO). O seguimento mínimo foi de seis meses e os resultados avaliados foram eventos cardíacos adversos importantes (MACE), Revascularização da Lesão-alvo (RLA) e reestenose angiográfica. Dois revisores extraíram os dados de forma independente. Razão de risco sumário e intervalos de confiança de 95% (CI) foram calculados com modelos com efeitos aleatórios. A abordagem GRADE foi utilizada para determinar a qualidade geral de evidências para cada resultado. RESULTADOS: Dos 3.631 artigos identificados, oito ECR avaliando um total de 2.341 pacientes foram incluídos. Houve uma redução de 27% na reestenose angiográfica (95% IC: 3% -46%) e uma redução de 38% em RLA (95% IC: 17% -53%) em favor de USIC versus ANGIO. No entanto, os MACE não foram reduzidos por USIC (RR: 0,79; 95%CI: 0,61-1,03). Os dados MACE representam apenas 47% do tamanho ótimo de informações necessárias para detectar com segurança um efeito de tratamento plausível. CONCLUSÕES: Observamos que o implante de stent coronariano guiado por USIC oferece reduções significativas em RLA e reestenose angiográfica em comparação com implante de stent guiado por angiografia, porém não reduz casos de MACE.

Infarto do miocárdio recorrente em um paciente com fibroelastoma papilar

Este relatório descreve o caso de um homem de 62 anos, admitido por infarto do miocárdio recorrente e artérias coronárias normais, causado por embolia coronária a partir de fibroelastoma papilar aórtico. Outros quadros que causam a síndrome coronariana aguda são discutidos, assim como as artérias coronárias normais. Nesse quadro clínico, faz-se necessária a avaliação cuidadosa, por meio de ecocardiograma transtorácico e transesofágico. A excisão cirúrgica do tumor é segura e curativa.

Resveratrol provoca efeitos antiaterogênicos em um modelo animal de aterosclerose

FUNDAMENTO: O resveratrol protege o sistema cardiovascular por meio de uma série de mecanismos, incluindo atividades antioxidantes e antiplaquetárias. OBJETIVO: Avaliar os possíveis efeitos anti-inflamatórios e antiaterogênicos do resveratrol, utilizando coelhos alimentados com uma dieta hipercolesterolêmica (1% de colesterol). MÉTODOS: Vinte coelhos brancos adultos do sexo masculino foram selecionados e divididos em dois grupos: grupo controle (GC), 10 coelhos; e grupo resveratrol (GR), 10 coelhos. Os animais foram alimentados com uma dieta hipercolesterolêmica por 56 dias. Para a dieta do GR, o resveratrol (2mg/kg peso/dia) foi adicionado do 33º ao 56º dia. RESULTADOS: Não houve diferença significativa entre os grupos no colesterol sérico total, no colesterol HDL, no colesterol LDL e nos triglicerídeos. No GC, 70% apresentaram lesões ateroscleróticas avançadas da aorta (tipos III, IV, V ou VI). Todos os animais do GR apresentaram lesões ateroscleróticas leves da aorta (tipos I ou II) ou não apresentaram lesões. A razão entre a área intimal e a área da camada intimal/medial mostrou-se significativamente menor no GR quando comparada ao GC (p < 0,001). Áreas positivas para moléculas de adesão celular vascular-1 (VCAM-1) foram menores no GR (p = 0,007). As concentrações de proteína quimiotática de monócitos-1 (MCP-1) e de interleucina-6 (IL-6) mostraram-se significativamente menores no GR do que no GC (p = 0,039 e p = 0,015, respectivamente). CONCLUSÃO: O Resveratrol apresentou importantes efeitos antiaterogênicos e anti-inflamatórios em um modelo animal com coelhos alimentados com uma dieta hipercolesterolêmica.

Significado clínico de características histológicas de trombos de pacientes com infarto do miocárdio

FUNDAMENTO: A Intervenção Coronariana Percutânea (ICP) é a estratégia mais utilizada para o tratamento do Infarto Agudo do Miocárdio com elevação do segmento ST (IAMCST), e a tromboaspiração vem sendo crescentemente utilizada para remoção dos trombos oclusivos. OBJETIVOS: Analisar a influência de características histopatológicas de trombos coronarianos nos desfechos clínicos de pacientes com IAMCST, e associação dessas variáveis com características clínicas, angiográficas, laboratoriais e medicamentos utilizados na internação hospitalar. MÉTODOS: Estudo de coorte prospectivo. Todos os pacientes foram acompanhados na internação hospitalar e por até 30 dias após o evento. Os trombos aspirados foram conservados em formol e posteriormente corados por hematoxilina-eosina e incluídos em parafina. Os trombos foram classificados em recentes e antigos. O desfecho primário foi a ocorrência de eventos cardiovasculares maiores em 30 dias. RESULTADOS: No período do estudo, foram avaliados 1.149 pacientes com IAMCST, e 331 pacientes foram submetidos a aspiração de trombos, ficando disponíveis para análise 199 pacientes. Foram identificados trombos recentes em 116 pacientes (58%) e trombos antigos em 83 pacientes (42%). Os trombos recentes apresentaram maior infiltração de hemácias do que os trombos antigos (p = 0,02), mas não houve diferenças estatisticamente significativas entre as demais características clínicas, angiográficas, laboratoriais, histopatológicas e medicamentos nos dois grupos de pacientes. As taxas de desfechos clínicos foram similares nos dois grupos. CONCLUSÕES: Os trombos recentes foram identificados em 58% dos pacientes com IAMCST e observou-se associação com infiltração de hemácias. Não houve associação entre as características histopatológicas dos trombos e variáveis clínicas e desfechos cardiovasculares.

Impacto do polimorfismo genetico da enzima conversora da angiotensina no remodelamento cardiaco

Fundamento: O papel dos polimorfismos genéticos da enzima de conversão da angiotensina na insuficiência cardíaca, como preditor de desfechos ecocardiográficos, ainda não está estabelecido. é necessário identificar o perfil local para observar o impacto desses genótipos na população brasileira, sendo inédito o estudo da insuficiência cardíaca de etiologia exclusivamente não isquêmica em seguimento mais longo que 5 anos. Objetivo: Determinar a distribuição das variantes do polimorfismo genético da enzima de conversão da angiotensina e sua relação com a evolução ecocardiográfica de pacientes com insuficiência cardíaca de etiologia não isquêmica. Métodos: Análise secundária de prontuários de 111 pacientes e identificação das variantes do polimorfismo genético da enzima de conversão da angiotensina, classificadas como DD (Deleção/Deleção), DI (Deleção/Inserção) ou II (Inserção/Inserção). Resultados: As médias da coorte foram: seguimento de 64,9 meses, idade de 59,5 anos, 60,4% eram homens, 51,4% eram brancos, 98,2% faziam uso de betabloqueadores e 89,2% de inibidores da enzima de conversão da angiotensina ou de bloqueador do receptor da angiotensina. A distribuição do polimorfismo genético da enzima de conversão da angiotensina foi: 51,4% de DD; 44,1% de DI; e 4,5% de II. Não se observou nenhuma diferença das características clínicas ou de tratamento entre os grupos. O diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo final foi a única variável ecocardiográfica isolada significativamente diferente entre os polimorfismos genéticos da enzima de conversão da angiotensina: 59,2 ± 1,8 para DD versus 52,3 ± 1,9 para DI versus 59,2 ± 5,2 para II (p = 0,029). No seguimento ecocardiográfico, todas as variáveis (diferença entre a fração de ejeção do ventrículo esquerdo da última e da primeira consulta; diferença entre o diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo da última e da primeira consulta; e diferença entre o diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo da última e da primeira consulta) diferiram entre os genótipos (p = 0,024; p = 0,002; e p = 0,021, respectivamente). Conclusão: A distribuição dos polimorfismos genéticos da enzima de conversão da angiotensina foi diferente de outros estudos com baixíssimo número de II. O genótipo DD foi associado de forma independente à pior evolução ecocardiográfica e DI ao melhor perfil ecocardiográfico (aumento da fração de ejeção do ventrículo esquerdo e diminuição de diâmetros do ventrículo esquerdo).

Prevalência de Fatores de Risco Cardiovascular em Pacientes em Hemodiálise - O Estudo CORDIAL

Fundamentos: Há uma carência de dados epidemiológicos sobre o perfil de risco cardiovascular nos pacientes renais crônicos em hemodiálise no Brasil. Objetivo: O estudo CORDIAL foi planejado para avaliar fatores de risco cardiovascular e acompanhar a evolução de uma população em programa de hemodiálise numa cidade metropolitana do Brasil. Métodos: Todos os pacientes em hemodiálise por doença renal crônica nos quinze centros de nefrologia de Porto Alegre foram considerados para inclusão na fase inicial do estudo CORDIAL. Dados clínicos, laboratoriais e demográficos foram obtidos nos registros médicos, e em entrevistas individuais estruturadas realizadas com todos os pacientes por pesquisadores treinados. Resultados: Foram incluídos 1215 pacientes (97,3% de todos os que estavam em hemodiálise na cidade de Porto Alegre). A média de idade era 58,3 anos, 59,5% eram homens e 62,8% eram brancos. A prevalência de fatores de risco cardiovascular encontrada foi 87,5% para hipertensão, 84,7% para dislipidemia, 73,1% para sedentarismo, 53,7% para tabagismo e 35,8% para diabetes. Em uma análise multivariada ajustada, sedentarismo (p = 0,032; RP 1,08 - IC95%: 1,01-1,15), dislipidemia (p = 0,019; RP 1,08 - IC95%: 1,01-1,14), e obesidade (p < 0,001; RP 1,96 - IC95%: 1,45-2,63) foram mais frequentes em mulheres; e hipertensão (p = 0,018; PR 1,06 - IC95%: 1,01-1,11) e tabagismo (p = 0,006; RP 2,7 - IC95%: 1,79-4,17) foram mais frequentes naqueles com menos de 65 anos. Sedentarismo apresentou uma associação independente com tempo em diálise inferior a 12 meses (p < 0,001; RP 1,23 - IC95%: 1,14-1,33). Conclusão: Pacientes em hemodiálise nesta metrópole do sul do Brasil apresentaram uma prevalência elevada de fatores de risco cardiovascular similar a diversos países do hemisfério norte.

High-Sensitivity C-Reactive Protein as a Predictor of Cardiovascular Events after ST-Elevation Myocardial Infarction

Background: The association between high-sensitivity C-reactive protein and recurrent major adverse cardiovascular events (MACE) in patients with ST-elevation myocardial infarction who undergo primary percutaneous coronary intervention remains controversial. Objective: To investigate the potential association between high-sensitivity C-reactive protein and an increased risk of MACE such as death, heart failure, reinfarction, and new revascularization in patients with ST-elevation myocardial infarction treated with primary percutaneous coronary intervention. Methods: This prospective cohort study included 300 individuals aged >18 years who were diagnosed with ST-elevation myocardial infarction and underwent primary percutaneous coronary intervention at a tertiary health center. An instrument evaluating clinical variables and the Thrombolysis in Myocardial Infarction (TIMI) and Global Registry of Acute Coronary Events (GRACE) risk scores was used. High-sensitivity C-reactive protein was determined by nephelometry. The patients were followed-up during hospitalization and up to 30 days after infarction for the occurrence of MACE. Student's t, Mann-Whitney, chi-square, and logistic regression tests were used for statistical analyses. P values of ≤0.05 were considered statistically significant. Results: The mean age was 59.76 years, and 69.3% of patients were male. No statistically significant association was observed between high-sensitivity C-reactive protein and recurrent MACE (p = 0.11). However, high-sensitivity C-reactive protein was independently associated with 30-day mortality when adjusted for TIMI [odds ratio (OR), 1.27; 95% confidence interval (CI), 1.07-1.51; p = 0.005] and GRACE (OR, 1.26; 95% CI, 1.06-1.49; p = 0.007) risk scores. Conclusion: Although high-sensitivity C-reactive protein was not predictive of combined major cardiovascular events within 30 days after ST-elevation myocardial infarction in patients who underwent primary angioplasty and stent implantation, it was an independent predictor of 30-day mortality.

Diabetes Mellitus and Glucose as Predictors of Mortality in Primary Coronary Percutaneous Intervention

Background: Diabetes mellitus and admission blood glucose are important risk factors for mortality in ST segment elevation myocardial infarction patients, but their relative and individual role remains on debate. Objective: To analyze the influence of diabetes mellitus and admission blood glucose on the mortality of ST segment elevation myocardial infarction patients submitted to primary coronary percutaneous intervention. Methods: Prospective cohort study including every ST segment elevation myocardial infarction patient submitted to primary coronary percutaneous intervention in a tertiary cardiology center from December 2010 to May 2012. We collected clinical, angiographic and laboratory data during hospital stay, and performed a clinical follow-up 30 days after the ST segment elevation myocardial infarction. We adjusted the multivariate analysis of the studied risk factors using the variables from the GRACE score. Results: Among the 740 patients included, reported diabetes mellitus prevalence was 18%. On the univariate analysis, both diabetes mellitus and admission blood glucose were predictors of death in 30 days. However, after adjusting for potential confounders in the multivariate analysis, the diabetes mellitus relative risk was no longer significant (relative risk: 2.41, 95% confidence interval: 0.76 - 7.59; p-value: 0.13), whereas admission blood glucose remained and independent predictor of death in 30 days (relative risk: 1.05, 95% confidence interval: 1.02 - 1.09; p-value ≤ 0.01). Conclusion: In ST segment elevation myocardial infarction patients submitted to primary coronary percutaneous intervention, the admission blood glucose was a more accurate and robust independent predictor of death than the previous diagnosis of diabetes. This reinforces the important role of inflammation on the outcomes of this group of patients.

Tratamento de mandioca pela colquicina: III análise comparativa entre clones diplóides e tetraplóides

1) Um estudo sobre o modo de crescimento de alones tetraplóides de mandioca Vassourinha Paulista, obtido experimentalmente por meio da colquicina, foi feito em comparação ao crescimento de clones diplóides da mesma variedade. Três outros clones da mandiosa amargosa foram também incluidos na análise para comparação. As observações foram feitas nas hastes da primeira ramificação de cada planta e podem ser resumidas como segue: (Quadros n.°s 1 e 2). a) comprimento: Dos 6 clones tetraplóides analisados, 5 (n.°s 1, 3, 6, 5 e 7) tiveram um comprimento bem menor que o dos clones controles diplóides, mostrando assim serem plantas menores. Um único clone tetraplóide (n.° 15) teve um comprimento menor, porém com a média não estatisticamente diferente da média do clone diplóide. b) peso: Os seis clones tetraplóides formaram dois grupos, com relação ao peso das hastes: um grupo de 3 clones (n.°s 1, 3 e 6) com o peso médio diferente do peso médio dos controles e um grupo de 3 clones (n.°s 5, 7 e 15) com peso médio não diferindo dos controles. Estes resultados estão confirmados pelo valor do índice pêso/n.° de folhas. c) n.° de folhas: O número de folhas por unidade de comprimento foi praticamente o mesmo para os clones diplóides e tetraplóides, conforme se pode verificar pelos valores do índice comprimento/n.° de folhas. Pode-se concluir que os clones tetraplóides têm um hábito de crescimento diferente daquele dos clones diplóides; as plantas tetraplóides são menores que as diplóides e, entre os clones tetraplóides, houve também diferença, alguns clones tendo plantas mais finas que outros. As estacas da variedade Vassourinha Paulista, de onde partimos para a obtenção das formas poliplóides, não foram obtidas de uma única planta e assim não podemos garantir se a diferença verificada entre os clones tetraplóides seja devida a clones iniciais diferentes ou se produzida ainda pela colquicina. 2) A produção de raizes e ramas numa experiência de um ciclo vegetativo, em blocos ao acaso e cem 3 repetições, foi analisada e mostrou que a produção dos clones diplóides é maior que aquela dos clones tetraplóides (Quadro n.° 10). A produção dos clones tetraplóides não foi uniforme. Eles formaram uma seqüência de produção e pelo menos um clone, o de n.° 6, ficou significativamente fora do conjunto, quando a sua média foi comparada à média de raiz e rama obtidas do total de clones tetraplóides. Este clone foi o único tetraplóide do grupo de 3 com estacas mais finas, indicados na análise de crescimento, que entrou na experiência; êle confirma assim aquela separação. O índice rama/raiz foi menor para os clones diplóides que para os tetraplóides, indicando que a produção de raiz em relação à rama é menor nos clones tetraplóides, no primeiro ciclo, provavelmente devido ao retardamento de crescimento nos primeiros meses de vegetação, pois as plantas tetraplóides cresceram mais vagarosamente que as plantas diplóides. 3) Uma experiência com 2 ciclos vegetativos e 3 repetições, mostrou que o clone tetraplóide n.° 6 (Quadro n.° 20) é de fato diferente dos demais, tendo plantas muito pequenas e produção muito pequena no campo. Esta experiência mostrou também que o clone n.° 2, que foi o tetraplóide mais produtivo na experiência com um ciclo vegetativo, parece formar um outro grupo tetraplóide com relação a produção de raizes e ramas. Esta experiência de dois ciclos foi realizada com um espaçamento bastante grande, de modo a eliminar toda possível competição entre plantas; os valores médios de produção por planta, contidos no quadro n.° 20, servem para identificar um clone do outro mas não representam produção comercial. Com 2 ciclos vegetativos o índice rama/raiz torna-se igual para todos os clones, mostrando que, após o primeiro ciclo, a produção de raiz em relação à rama torna-se idêntica para todos os clones. A correlação positiva entre produção de rama e raiz é significante e grande, tanto com um como com 2 ciclos vegetativos. 4) Mais uma experiência com um ciclo vegetativo, feita sistematicamente e com os clones n.° 8 (controle) e clones tetraplóides n.°s 2 e 6, confirmou os resultados anteriores, isto é, que a produção por planta dos clones tetraplóides é menor que a produção dos clones diplóides e que existe diferença entre os clones tetraplóides obtidos (quadro n.° 26). O aproveitamento comercial dos melhores clones tetraplóides só poderá ser avaliado depois da realização de experiências de espaçamento, pois é possível que, com um maior número de plantas, possa se obter a mesma ou melhor produção que os clones diplóides, numa mesma área. O clone tetraplóide n.° 6 não suporta as condições de campo (Fig. 32) e é possível que, pelo pequeno tamanho de suas plantas, seja útil para condições hortícolas, uma questão já discutida em outra publicação (6). 5) Uma análise de estacas para plantação, medindo 20 cms. cada uma, mostrou que há diferença de peso entre estacas dos clones tetraplóides. O clone n.° 6 teve um valor médio menor e diferindo estatisticamente dos demais clones tetraplóides, confirmando assim outros resultados anteriores. 6) Um estudo detalhado sobre a percentagem de amido dos diferentes clones mostrou que os tetraplóides não diferem dos diplóides quanto ao teor amido e que eles não são também diferentes de 3 outros clones de mandioca amargosa incluidos na análise para comparação.

Os pigmentos amarelo-laranja do grão de milho como precursores da vitamina a na alimentação dos pintos

A presente experiência foi realizada afim de se constatar a influência de dois tipos de milho comerciais, com grãos coloridos de amarelo-laranja, como precursores de vitamina A no crescimento de pintos. Um deles, denominado "Cateto", duro, de côr laranja muito forte e outro, chamado "Armour", dente, de coloração amarelo-laranja. Para testemunha foi empregado o milho "Cristal", duro e branco. Uma análise dos pigmentos dos dois tipos de milho com gráos coloridos mostrou que o milho Cateto, com grãos de coloração laranja forte, tem aproximadamente o dobro de pigmentos, tanto total como quanto a parte ativa em relação à vitamina A, quando comparado com o milho dente amarelo-laranja. Três lotes de pintos de 3 semanas foram utilizados, cada um recebendo a mesma ração onde variava somente o tipo de milho. Nas três primeiras semanas os três lotes reagiram bem, sem quaisquer diferenças apreciáveis. Após a terceira semana, o lote que recebeu milho branco apresentou uma queda sensível de peso dos pintos, os quais apresentaram todos os sinais de avitaminose A. Os outros dois lotes que receberam ração contendo milho de grãos coloridos não apresentaram sinal de avitaminose A. Os resultados obtidos indicam assim que a) o milho "Armour", dente, de grãos amarelo-laranja, embora possua, em relação ao milho "Cateto", duro, de grãos coloridos de laranja forte, cerca da metade da quantidade de pigmentos ativos em relação a formação de vitamina A no organismo animal, é capaz de prevenir a avitaminose, quando empregado em cerca de 70% da ração, b) que a ração contendo o milho "Cristal", duro, de grãos brancos, é deficiente, produzindo uma acentuada avitaminose A, que deverá ser corrigida, na falta de milho de grãos amarelo-laranja, por alimento verde ou outro alimento fornecedor dessa vitamina e c) que sendo o milho "Cateto", mais caro de Cr.$2,00 a 8,00 por saco de 60 quilos, há vantagem econômica no emprego do milho tipo "Armour" na constituição das misturas para aves.

Contribuições à teoria da genética em populações

1) O equilíbrio em populações, inicialmente compostas de vários genotipos depende essencialmente de três fatores: a modalidade de reprodução e a relativa viabilidade e fertilidade dos genotipos, e as freqüências iniciais. 2) Temos que distinguir a) reprodução por cruzamento livre quando qualquer indivíduo da população pode ser cruzado com qualquer outro; b) reprodução por autofecundação, quando cada indivíduo é reproduzido por uma autofecundação; c) finalmente a reprodução mista, isto é, os casos intermediários onde os indivíduos são em parte cruzados, em parte autofecundados. 3) Populações heterozigotas para um par de gens e sem seleção. Em populações com reprodução cruzada se estabelece na primeira geração um equilíbrio entre os três genotipos, segundo a chamada regra de Hardy- Weinberg. Inicial : AA/u + Aa/v aa/u = 1 Equilibirio (u + v/2)² + u + v/2 ( w + v/2) + (w + v/2)² = p2 + 2 p o. q o. + q²o = 1 Em populações com autofecundação o equilíbrio será atingido quando estiverem presentes apenas os dois homozigotos, e uma fórmula é dada que permite calcular quantas gerações são necessárias para atingir aproximadamente este resultado. Finalmente, em populações com reprodução mista, obtemos um equilíbrio com valores intermediários, conforme Quadro 1. Frequência Genotipo Inicial mº Geração Final AA u u + 2m-1v / 2m+1 u + 1/2v Aa v 2/ 2m+2 v - aa w w + 2m - 1/ 2m + 1 v w + 1/2 v 4) Os índices de sobrevivencia. Para poder chegar a fórmulas matemáticas simples, é necessário introduzir índices de sobrevivência para medir a viabilidade e fertilidade dos homozigotos, em relação à sobrevivência dos heterozigotos. Designamos a sobrevivência absoluta de cada um dos três genotipos com x, y e z, e teremos então: x [ A A] : y [ Aa] : z [ aa] = x/y [ A A] : [ Aa] : z/ y [aa] = R A [ AA] : 1 [Aa] : Ra [aa] É evidente que os índices R poderão ter qualquer valor desde zero, quando haverá uma eliminação completa dos homozigotos, até infinito quando os heterozigotos serão completamente eliminados. Os termos (1 -K) de Haldane e (1 -S) ou W de Wright não têm esta propriedade matemática, podendo variar apenas entre zero e um. É ainda necessário distinguir índices parciais, de acordo com a marcha da eliminação nas diferentes fases da ontogenia dos indivíduos. Teremos que distinguir em primeiro lugar entre a eliminação durante a fase vegetativa e a eliminação na fase reprodutiva. Estas duas componentes são ligadas pela relação matemática. R - RV . RR 5) Populações com reprodução cruzada e eliminação. - Considerações gerais. a) O equilibrio final, independente da freqüência inicial dos genes e dos genotipos para valores da sobrevivência diferentes de um, é atingido quando os gens e os genotipos estão presentes nas proporções seguintes: (Quadro 2). po / qo = 1- ro / 1-Ra [AA] (1 - Ro)² . Rav [ Aa] = 2(1 - Ra) ( 1 - Ra) [a a} = ( 1 - Ra)² . RaA b) Fórmulas foram dadas que permitem calcular as freqüências dos genotipos em qualquer geração das populações. Não foi tentado obter fórmulas gerais, por processos de integração, pois trata-se de um processo descontínuo, com saltos de uma e outra geração, e de duração curta. 6) Populações com reprodução cruzada e eliminação. Podemos distinguir os seguintes casos: a) Heterosis - (Quadro 3 e Fig. 1). Ra < 1; Ra < 1 Inicial : Final : p (A)/q(a) -> 1-ra/1-ra = positivo/zero = infinito Os dois gens e assim os três genotipos zigóticos permanecem na população. Quando as freqüências iniciais forem maiores do que as do equilíbrio elas serão diminuidas, e quando forem menores, serão aumentadas. b) Gens recessivos letais ou semiletais. (Quadro 1 e Fig. 2). O equilíbrio será atingido quando o gen, que causa a redução da viabilidade dos homozigotos, fôr eliminado da população. . / c) Gens parcialmente dominantes semiletais. (Quadro 5 e Fig. 3). Rª ; Oz Ra < 1 Inicial : Equilibrio biológico Equilíbrio Matemático pa(A)/q(a) -> positivo /zero -> 1- Rq/ 1-Ra = positivo/negativo d) Genes incompatíveis. Ra > 1 ; Ra > 1; Ra > Ra Equílibrio/biológico p (A)/ q(a) -> positivo/zero Equilibrio matemático -> positivo/ zero -> zero/negativo -> 1-Ra/1 - Ra = negativo/negativo Nestes dois casos devemos distinguir entre o significado matemático e biológico. A marcha da eliminação não pode chegar até o equilíbrio matemático quando um dos gens alcança antes a freqüência zero, isto é, desaparece. Nos três casos teremos sempre uma eliminação relativamente rápida de um dos gens «e com isso do homozigoto respectivo e dos heterozigotòs. e) Foram discutidos mais dois casos especiais: eliminação reprodutiva diferencial dos dois valores do sexo feminino e masculino, -e gens para competição gametofítica. (Quadros 6 e 7 e Figs. 4 a 6). 7) População com autofecundação e seleção. O equilíbrio será atingido quando os genotipos estiverem presentes nas seguintes proporções: (Quadro 8); [AA] ( 0,5 - Ra). R AV [Aa] = 4. ( 0,5 - Ra) . (0.5 -R A) [aa] ( 0,5 - R A) . Rav Também foram dadas fórmulas que permitem calcular as proporções genotípicas em cada geração e a marcha geral da eliminação dos genotipos. 8)Casos especiais. Podemos notar que o termo (0,5 -R) nas fórmulas para as populações autofecundadas ocupa mais ou menos a mesma importância do que o termo (1-R) nas fórmulas para as populações cruzadas. a) Heterosis. (Quadro 9 e Fig. 7). Quando RA e Ra têm valores entre 0 e 0,5, obtemos o seguinte resultado: No equilíbrio ambos os gens estão presentes e os três heterozigotos são mais freqüentes do que os homozigotos. b) Em todos os demais casos, quando RA e Ra forem iguais ou maiores do que 0,5, o equilíbrio é atingido quando estão representados na população apenas os homozigotos mais viáveis e férteis. (Quadro 10). 9) Foram discutidos os efeitos de alterações dos valores da sobrevivência (Fig. 9), do modo de reprodução (Fig. 10) e das freqüências iniciais dos gens (Fig. 8). 10) Algumas aplicações à genética aplicada. Depois de uma discussão mais geral, dois problemas principais foram tratados: a) A homogeneização: Ficou demonstrado que a reprodução por cruzamento livre representa um mecanismo muito ineficiente, e que se deve empregar sempre ou a autofecundação ou pelo menos uma reprodução mista com a maior freqüência possível de acasalamentos consanguíneos. Fórmulas e dados (Quadro 11 e 12), permitem a determinação do número de gerações necessárias para obter um grau razoável de homozigotia- b) Heterosis. Existem dois processos, para a obtenção de um alto grau de heterozigotia e com isso de heterosis: a) O método clássico do "inbreeding and outbreeding". b) O método novo das populações balançadas, baseado na combinação de gens que quando homozigotos dão urna menor sobrevivência do que quando heterozigotos. 11) Algumas considerações sobre a teoria de evolução: a) Heterosis. Os gens com efeito "heterótico", isto é, nos casos onde os heterozigotos s mais viáveis e férteis, do que os homozigotos, oferecem um mecanismo especial de evolução, pois nestes casos a freqüência dos gens, apesar de seu efeito negativo na fase homozigota, tem a sua freqüência aumentada até que seja atingido o valor do equilíbrio. b) Gens letais e semiletais recessivos. Foi demonstrado que estes gens devem ser eliminados automáticamente das populações. Porém, ao contrário do esperado, não s raros por exemplo em milho e em Drosophila, gens que até hoje foram classificados nesta categoria. Assim, um estudo detalhado torna-se necessário para resolver se os heterozigotos em muitos destes casos não serão de maior sobrevivência do que ambos os homozigotos, isto é, que se trata realmente de genes heteróticos. c) Gens semiletais parcialmente dominantes. Estes gens serão sempre eliminados nas populações, e de fato eles são encontrados apenas raramente. d) Gens incompatíveis. São também geralmente eliminados das populações. Apenas em casos especiais eles podem ter importância na evolução, representando um mecanismo de isolamento.

Bases para o estudo da genética de populações dos Hymenoptera em geral e dos Apinae sociais em particular

This paper deals with problems on population genetics in Hymenoptera and particularly in social Apidae. 1) The studies on populations of Hymenoptera were made according to the two basic types of reproduction: endogamy and panmixia. The populations of social Apinae have a mixed method of reproduction with higher percentage of panmixia and a lower of endogamy. This is shown by the following a) males can enter any hive in swarming time; b) males of Meliponini are expelled from hives which does not need them, and thus, are forced to look for some other place; c) Meliponini males were seen powdering themselves with pollen, thus becoming more acceptable in any other hive. The panmixia is not complete owing to the fact that the density of the breeding population as very low, even in the more frequent species as low as about 2 females and 160 males per reproductive area. We adopted as selection values (or survival indices) the expressions according to Brieger (1948,1950) which may be summarised as follows; a population: p2AA + ²pq Aa + q2aa became after selection: x p2AA + 2pq Aa + z q²aa. For alge-braics facilities Brieger divided the three selective values by y giving thus: x/y p2 AA + y/y 2 pq Aa + z/y q²aa. He called x/y of RA and z/y of Ra, that are survival or selective index, calculated in relation to the heterozygote. In our case all index were calculated in relation to the heterozygote, including the ones for haploid males; thus we have: RA surveval index of genotype AA Ra surveval index of genotype aa R'A surveval index of genotype A R'a surveval index of genotype a 1 surveval index of genotype Aa The index R'A ande R'a were equalized to RA and Ra, respectively, for facilities in the conclusions. 2) Panmitic populations of Hymenoptera, barring mutations, migrations and selection, should follow the Hardy-Weinberg law, thus all gens will be present in the population in the inicial frequency (see Graphifc 1). 3) Heterotic genes: If mutation for heterotic gene ( 1 > RA > Ra) occurs, an equilibrium will be reached in a population when: P = R A + Ra - 2R²a _____________ (9) 2(R A + Ra - R²A - R²a q = R A + Ra - 2R²A _____________ (10) 2(R A + Ra - R²A - R²a A heterotic gene in an hymenopteran population may be maintained without the aid of new mutation only if the survival index of the most viable mutant (RA) does not exced the limiting value given by the formula: R A = 1 + √1+Ra _________ 4 If RA has a value higher thah the one permitted by the formula, then only the more viable gene will remain present in the population (see Graphic 10). The only direct proof for heterotic genes in Hymenoptera was given by Mackensen and Roberts, who obtained offspring from Apis mellefera L. queens fertilized by their own sons. Such inbreeding resulted in a rapid loss of vigor the colony; inbred lines intercrossed gave a high hybrid vigor. Other fats correlated with the "heterosis" problem are; a) In a colony M. quadrifasciata Lep., which suffered severely from heat, the percentage of deths omong males was greater .than among females; b) Casteel and Phillips had shown that in their samples (Apis melifera L). the males had 7 times more abnormalities tian the workers (see Quadros IV to VIII); c) just after emerging the males have great variation, but the older ones show a variation equal to that of workers; d) The tongue lenght of males of Apis mellifera L., of Bombus rubicundus Smith (Quadro X), of Melipona marginata Lep. (Quadro XI), and of Melipona quadrifasciata Lep. Quadro IX, show greater variationthan that of workers of the respective species. If such variation were only caused by subviables genes a rapid increasse of homozigoty for the most viable alleles should be expected; then, these .wild populations, supposed to be in equilibrium, could .not show such variability among males. Thus we conclude that heterotic genes have a grat importance in these cases. 4) By means of mathematical models, we came to the conclusion tht isolating genes (Ra ^ Ra > 1), even in the case of mutations with more adaptability, have only the opor-tunity of survival when the population number is very low (thus the frequency of the gene in the breeding population will be large just after its appearence). A pair of such alleles can only remain present in a population when in border regions of two races or subspecies. For more details see Graphics 5 to 8. 5) Sex-limited genes affecting only females, are of great importance toHymenoptera, being subject to the same limits and formulas as diploid panmitic populations (see formulas 12 and 13). The following examples of these genes were given: a) caste-determining genes in the genus Melipona; b) genes permiting an easy response of females to differences in feeding in almost all social Hymenoptera; c) two genes, found in wild populations, one in Trigona (Plebéia) mosquito F. SMITH (quadro XII) and other in Melipona marginata marginata LEP. (Quadro XIII, colonies 76 and 56) showing sex-limited effects. Sex-limited genes affecting only males do not contribute to the plasticity or genie reserve in hymenopteran populations (see formula 14). 6) The factor time (life span) in Hymenoptera has a particular importance for heterotic genes. Supposing one year to be the time unit and a pair of heterotic genes with respective survival indice equal to RA = 0, 90 and Ra = 0,70 to be present; then if the life time of a population is either one or two years, only the more viable gene will remain present (see formula 11). If the species has a life time of three years, then both alleles will be maintained. Thus we conclude that in specis with long lif-time, the heterotic genes have more importance, and should be found more easily. 7) The colonies of social Hymenoptera behave as units in competition, thus in the studies of populations one must determine the survival index, of these units which may be subdivided in indice for egg-laying, for adaptive value of the queen, for working capacity of workers, etc. 8) A study of endogamic hymenopteran populations, reproduced by sister x brother mating (fig. 2), lead us to the following conclusions: a) without selection, a population, heterozygous for one pair of alleles, will consist after some generations (theoretically after an infinite number of generation) of females AA fecundated with males A and females aa fecundated with males a (see Quadro I). b) Even in endogamic population there is the theoretical possibility of the presence of heterotic genes, at equilibrium without the aid of new mutations (see Graphics 11 and 12), but the following! conditions must be satisfied: I - surveval index of both homozygotes (RA e Ra) should be below 0,75 (see Graphic 13); II - The most viable allele must riot exced the less viable one by more than is permited by the following formula (Pimentel Gomes 1950) (see Gra-fic 14) : 4 R5A + 8 Ra R4A - 4 Ra R³A (Ra - 1) R²A - - R²a (4 R²a + 4 Ra - 1) R A + 2 R³a < o Considering these two conditions, the existance of heterotic genes in endogamic populations of Hymenoptera \>ecames very improbable though not - impossible. 9) Genie mutation offects more hymenopteran than diploid populations. Thus we have for lethal genes in diploid populations: u = q2, and in Hymenoptera: u = s, being u the mutation ratio and s the frequency of the mutant in the male population. 10) Three factors, important to competition among species of Meliponini were analysed: flying capacity of workers, food gathering capacity of workers, egg-laying of the queen. In this connection we refer to the variability of the tongue lenght observed in colonies from several localites, to the method of transporting the pollen in the stomach, from some pots (Melliponi-ni storage alveolus) to others (e. g. in cases of pillage), and to the observation that the species with the most populous hives are almost always the most frequent ones also. 11) Several defensive ways used for Meliponini to avoid predation are cited, but special references are made upon the camouflage of both hive (fig. 5) and hive entrance (fig. 4) and on the mimetism (see list in page ). Also under the same heading we described the method of Lestrimelitta for pillage. 12) As mechanisms important for promoting genetic plasticity of hymenopteran species we cited: a) cytological variations and b) genie reserve. As to the former, duplications and numerical variations of chromosomes were studied. Diprion simile ATC was cited as example for polyploidy. Apis mellife-ra L. (n •= 16) also sugests polyploid origen since: a) The genus Melipona, which belongs to a" related tribe, presents in all species so far studied n = 9 chromosomes and b) there occurs formation of dyads in the firt spermatocyte division. It is su-gested that the origin of the sex-chromosome of Apis mellifera It. may be related to the possible origin of diplo-tetraploidy in this species. With regards to the genie reserve, several possible types of mutants were discussed. They were classified according to their survival indices; the heterotic and neutral mutants must be considered as more important for the genie reserve. 13) The mean radius from a mother to a daghter colony was estimated as 100 meters. Since the Meliponini hives swarm only once a year we may take 100 meters a year as the average dispersion of female Meliponini in ocordance to data obtained from Trigona (tetragonisca) jaty F. SMITH and Melipona marginata LEP., while other species may give different values. For males the flying distance was roughly estimated to be 10 times that for females. A review of the bibliography on Meliponini swarm was made (pg. 43 to 47) and new facts added. The population desity (breeding population) corresponds in may species of Meliponini to one male and one female per 10.000 square meters. Apparently the males are more frequent than the females, because there are sometimes many thousands, of males in a swarm; but for the genie frequency the individuals which have descendants are the ones computed. In the case of Apini and Meliponini, only one queen per hive and the males represented by. the spermatozoos in its spermateca are computed. In Meliponini only one male mate with the queen, while queens of Apis mellijera L. are fecundated by an average of about 1, 5 males. (Roberts, 1944). From the date cited, one clearly sees that, on the whole, populations of wild social bees (Meliponini) are so small that the Sewall Wright effect may become of great importance. In fact applying the Wright's formula: f = ( 1/aN♂ + 1/aN♀) (1 - 1/aN♂ + 1/aN♀) which measures the fixation and loss of genes per generation, we see that the fixation or loss of genes is of about 7% in the more frequent species, and rarer species about 11%. The variation in size, tergite color, background color, etc, of Melipona marginata Lep. is atributed to this genetic drift. A detail, important to the survival of Meliponini species, is the Constance of their breeding population. This Constance is due to the social organization, i. e., to the care given to the reproductive individuals (the queen with its sperm pack), to the way of swarming, to the food storage intended to control variations of feeding supply, etc. 14) Some species of the Meliponini are adapted to various ecological conditions and inhabit large geographical areas (e. g. T. (Tetragonisca jaty F. SMITH), and Trigona (Nanno-trigona testaceicornis LEP.) while others are limited to narrow regions with special ecological conditions (e. g. M. fuscata me-lanoventer SCHWARZ). Other species still, within the same geographical region, profit different ecological conditions, as do M. marginata LEP. and M. quadrifasciata LEP. The geographical distribution of Melipona quadrifasciata LEP. is different according to the subspecies: a) subsp anthidio-des LEP. (represented in Fig. 7 by black squares) inhabits a region fron the North of the S. Paulo State to Northeastern Brazil, ,b) subspecies quadrifasciata LEP., (marked in Fig. 7 with black triangles) accurs from the South of S. Paulo State to the middle of the State of Rio Grande do Sul (South Brazil). In the margined region between these two areas of distribution, hi-brid colonies were found (Fig. 7, white circles); they are shown with more details in fig. 8, while the zone of hybridization is roughly indicated in fig. 9 (gray zone). The subspecies quadrifasciata LEP., has 4 complete yellow bands on the abdominal tergites while anthidioides LEP. has interrupted ones. This character is determined by one or two genes and gives different adaptative properties to the subspecies. Figs. 10 shows certains meteorological isoclines which have aproximately the same configuration as the limits of the hybrid zone, suggesting different climatic adaptabilities for both genotypes. The exis-tance of a border zone between the areas of both subspecies, where were found a high frequency of hybrids, is explained as follows: being each subspecies adapted to a special climatic zone, we may suppose a poor adaptation of either one in the border region, which is also a region of intermediate climatic conditions. Thus, the hybrids, having a combination of the parent qualities, will be best adapted to the transition zone. Thus, the hybrids will become heterotic and an equilibrium will be reached with all genotypes present in the population in the border region.