Primate adult brain cell autotransplantation produces behavioral and biological recovery in 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced parkinsonian St. Kitts monkeys.

The potential for "replacement cells" to restore function in Parkinson's disease has been widely reported over the past 3 decades, rejuvenating the central nervous system rather than just relieving symptoms. Most such experiments have used fetal or embryonic sources that may induce immunological rejection and generate ethical concerns. Autologous sources, in which the cells to be implanted are derived from recipients' own cells after reprogramming to stem cells, direct genetic modifications, or epigenetic modifications in culture, could eliminate many of these problems. In a previous study on autologous brain cell transplantation, we demonstrated that adult monkey brain cells, obtained from cortical biopsies and kept in culture for 7 weeks, exhibited potential as a method of brain repair after low doses of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) caused dopaminergic cell death. The present study exposed monkeys to higher MPTP doses to produce significant parkinsonism and behavioral impairments. Cerebral cortical cells were biopsied from the animals, held in culture for 7 weeks to create an autologous neural cell "ecosystem" and reimplanted bilaterally into the striatum of the same six donor monkeys. These cells expressed neuroectodermal and progenitor markers such as nestin, doublecortin, GFAP, neurofilament, and vimentin. Five to six months after reimplantation, histological analysis with the dye PKH67 and unbiased stereology showed that reimplanted cells survived, migrated bilaterally throughout the striatum, and seemed to exert a neurorestorative effect. More tyrosine hydroxylase-immunoreactive neurons and significant behavioral improvement followed reimplantation of cultured autologous neural cells as a result of unknown trophic factors released by the grafts. J. Comp. Neurol. 522:2729-2740, 2014. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.

Nrf2 links epidermal barrier function with antioxidant defense.

The skin provides an efficient permeability barrier and protects from microbial invasion and oxidative stress. Here, we show that these essential functions are linked through the Nrf2 transcription factor. To test the hypothesis that activation of Nrf2 provides skin protection under stress conditions, we determined the consequences of pharmacological or genetic activation of Nrf2 in keratinocytes. Surprisingly, mice with enhanced Nrf2 activity in keratinocytes developed epidermal thickening, hyperkeratosis and inflammation resembling lamellar ichthyosis. This resulted from upregulation of the cornified envelope proteins small proline-rich proteins (Sprr) 2d and 2h and of secretory leukocyte peptidase inhibitor (Slpi), which we identified as novel Nrf2 targets in keratinocytes. Since Sprrs are potent scavengers of reactive oxygen species and since Slpi has antimicrobial activities, their upregulation contributes to Nrf2's protective function. However, it also caused corneocyte fragility and impaired desquamation, followed by alterations in the epidermal lipid barrier, inflammation and overexpression of mitogens that induced keratinocyte hyperproliferation. These results identify an unexpected role of Nrf2 in epidermal barrier function, which needs to be considered for pharmacological use of Nrf2 activators.

Influência da estrutura do solo na distribuição e na morfologia do sistema radicular do milho sob três métodos de preparo

O estudo da distribuição de raízes no solo é um método adequado para se detectarem as condições adversas ou não ao seu desenvolvimento, bem como para avaliar o efeito das alterações introduzidas por sistemas de preparo do solo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de métodos de preparo sobre determinadas características do solo e, por conseguinte, sobre o desenvolvimento do sistema radicular do milho. Para tal, foi utilizado um experimento de campo, instalado em um solo Podzólico Vermelho-Escuro com cinco anos de utilização por preparo convencional, reduzido e semeadura direta, na sucessão aveia + trevo/milho. Para observar as modificações estruturais do solo, usou-se o método do perfil cultural adaptado, acompanhado por determinações de densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade e resistência ao penetrômetro. Os métodos da parede do perfil e do monolito (prancha com pregos) foram utilizados para determinar a distribuição e morfologia das raízes. Nos mapas estruturais descritos, observou-se que os modos de organização provocados pelos tratamentos explicaram parcialmente a presença das raízes no perfil. As plantas submetidas à semeadura direta, quando comparadas às do preparo convencional, tiveram o crescimento inicial das raízes diferindo do padrão diagonal normal e, ao final do ciclo, apresentaram raízes com maior raio médio nas profundidades de 10-15 e 25-35 cm e mostraram a densidade de comprimento (cm cm-3) maior na camada superficial (0-5 cm) e menor na camada de 10-15 cm. Os sistemas de preparo não afetaram a massa seca de raízes e o rendimento dos grãos de milho.

Liberação de nutrientes durante a decomposição de palha de aveia preta (Avena strigosa) com diferentes teores de silício

O Si absorvido pelas plantas é, em sua maior parte, depositado na parte externa da parede celular de folhas como uma camada de sílica amorfa (SiO2.nH2O) e poderia afetar a decomposição da palha no solo. Com o objetivo de avaliar o efeito da presença deste elemento no tecido vegetal sobre a decomposição da palha, foi desenvolvido um experimento. Nesse experimento, a parte aérea de plantas de aveia preta, cultivadas em solução nutritiva com e sem adição de Si, foi incubada em tubos de PVC com areia e solo. Aos 6, 14, 30, 66, 100 e 182 dias, foram realizadas percolações com água destilada e determinados os teores de Si, carbono orgânico solúvel, N mineral, Ca, Mg, Na e K. Os resultados dos teores dos elementos na água percolada em cada período foram convertidos em quantidade liberada por kg de substrato (solo ou areia) e acumulados no tempo para serem utilizados como índices da decomposição da palha. Em todos os parâmetros avaliados, não houve diferença significativa entre a palha c/Si e s/Si, exceto para o teor de Si e este somente quando a palha foi decomposta na areia. O silício absorvido pelas plantas de aveia preta, quando comparado com plantas cultivadas sem adição deste elemento, não alterou a liberação de carbono e nutrientes presentes na água de percolação durante o período de 182 dias da decomposição da palha.

Uso de micorrizas e rizóbio em cultivo consorciado de eucalipto e sesbânia: I - Crescimento, absorção e tranferência de nitrogênio entre plantas

Realizou-se um experimento em casa de vegetação para avaliar os efeitos de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e rizóbio na produção de matéria seca, na absorção e na eficiência de utilização de N por plantas de Eucalyptus grandis e Sesbania virgata, cultivadas em consorciação. Avaliou-se, também, a transferência de N da sesbânia para o eucalipto, utilizando-se o isótopo 15N. Os tratamentos constaram da inoculação, ou não, com FMAs em ambas as espécies de plantas e da inoculação, ou não, com rizóbio na sesbânia. Utilizaram-se vasos plásticos subdivididos em três compartimentos (A, B e C), cada um com 2 L de capacidade. Os compartimentos A e B foram separados por uma parede plástica e entre os compartimentos B e C foi colocada uma tela com poros de 40 mm que permitiu somente a passagem de hifas, mas não de raízes. A sesbânia foi cultivada com suas raízes subdivididas entre o compartimento A e B e o eucalipto foi cultivado no compartimento C. No compartimento A, foram adicionados 7 mg kg-1 de 15N-(NH4)2SO4 com 99 % de 15N. As plantas foram avaliadas aos 100 dias. Nos tratamentos com inoculação com o rizóbio, com FMAs ou com FMAs + rizóbio, foram observados, nas plantas de eucalipto, aumentos na produção de matéria seca total de 119, 223 e 209 %, respectivamente, e aumentos no conteúdo de N de 125, 247 e 310 %, respectivamente, quando comparados aos resultados do tratamento-controle. Nas plantas de sesbânia, foram observados aumentos no conteúdo de N e decréscimo na relação C/N em todos os tratamentos inoculados com os microrganismos. A eficiência de utilização de N foi maior nas plantas de eucalipto quando inoculadas com FMAs e não variou com os tratamentos nas plantas de sesbânia. Foi observada a transferência de 15N das plantas de sesbânia para o eucalipto em todos os tratamentos.

Primate adult brain cell autotransplantation, a pilot study in asymptomatic MPTP-treated monkeys.

Autologous brain cell transplantation might be useful for repairing lesions and restoring function of the central nervous system. We have demonstrated that adult monkey brain cells, obtained from cortical biopsy and kept in culture for a few weeks, exhibit neural progenitor characteristics that make them useful for brain repair. Following MPTP treatment, primates were dopamine depleted but asymptomatic. Autologous cultured cells were reimplanted into the right caudate nucleus of the donor monkey. Four months after reimplantation, histological analysis by stereology and TH immunolabeling showed that the reimplanted cells successfully survived, bilaterally migrated in the whole striatum, and seemed to have a neuroprotection effect over time. These results may add a new strategy to the field of brain neuroprotection or regeneration and could possibly lead to future clinical applications.

Defecto en la homeostasis del oxido nítrico. Mecanismo común subyacente de la insulino-resistencia, la hiperactividad simpática y la morbi-mortalidad cardiovascular [Defective nitric oxide homeostasis. Common underlying mechanism between insulin resistance, sympathetic overactivity and cardiovascular morbidity and mortality]

Obesity, insulin resistance and associated cardiovascular complications are reaching epidemic proportions worldwide and represent a major public health problem. Over the past decade, evidence has accumulated indicating that insulin administration, in addition to its metabolic effects, also has important cardiovascular actions. The sympathetic nervous system and the L-arginine-nitric oxide pathway are the central players in the mediation of insulin's cardiovascular actions. Based on recent animal and human research, we demonstrate that both defective and augmented NO synthesis represent a central defect triggering many of the metabolic, vascular and sympathetic abnormalities characteristic of insulin-resistant states. These observations provide the rationale for the use of pharmaceutical drugs releasing small and physiological amounts of NO and/or inhibitors of NO overproduction as a future treatment for insulin resistance and associated comorbidities.

Desenvolvimento radicular do algodoeiro em resposta à localização do fertilizante

A utilização de adubos pode-se tornar prejudicial caso o fertilizante não seja localizado adequadamente. No presente trabalho foram estudados o crescimento radicular do algodoeiro (Gossypium hirsutum), o crescimento inicial e a nutrição da planta, considerando o local de aplicação do fertilizante. O estudo foi realizado em vasos com parede de vidro. O fertilizante foi colocado a 5,0 cm abaixo e 0,0, 2,5, 5,0 e 10,0 cm ao lado das sementes. O crescimento radicular foi avaliado a cada três dias e, aos 21 dias após a emergência, as plantas foram coletadas, sendo avaliada a produção de matéria seca e a absorção de macronutrientes. A aplicação de fertilizante proporcionou crescimento inicial mais vigoroso do sistema radicular mesmo em solo previamente corrigido e adubado, o que é importante no estabelecimento da cultura. Somente houve bom crescimento inicial do sistema radicular e da parte aérea do algodoeiro quando o fertilizante foi aplicado de 5,0 a 10,0 cm ao lado e 5,0 cm abaixo das sementes.

Distribuição radicular, estado nutricional e produção de colmos e de açúcar em soqueiras de dois cultivares de cana-de-açúcar em solos distintos

O presente trabalho de pesquisa foi elaborado com o objetivo de comprovar a hipótese de que o cultivar de cana-de-açúcar RB83-5486, comparado ao RB83-5089, apresenta melhor distribuição radicular mediante cultivo em solo com menor teor de argila. O estudo foi realizado a partir de dois experimentos de campo desenvolvidos no município de Porto Feliz, SP. Os solos foram classificados como Nitossolo Vermelho eutroférrico latossólico (NV) e Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico psamítico (LVA). No período entre a terceira e a quinta soca (2002 a 2004), os cultivares de cana-de-açúcar RB83-5486 e RB83-5089 foram avaliados a partir de estudos de atributos químicos e físicos do solo, do estado nutricional da cultura, da distribuição de raízes no perfil do solo e da produtividade e qualidade tecnológica da cana-de-açúcar. A distribuição de raízes foi avaliada utilizando-se o método da trincheira ou parede do perfil. Os resultados indicaram diferença na concentração de hidrogênio dos solos relacionada com a atividade dos cultivares na absorção de nutrientes. O teor foliar de potássio e enxofre foi maior para o cultivar RB83-5486. No LVA, ambos os cultivares apresentaram maior quantidade de raízes concentrando-se até os 18 cm de distância a partir das linhas de cana e até os 54 cm de profundidade. No NV, o cultivar RB83-5486 apresentou maior quantidade de raízes concentrando-se até 23 cm de distância a partir das linhas de cana e até os 46 cm de profundidade. Já o cultivar RB83-5089 mostrou distribuição do sistema radicular mais uniforme no NV. A produção de colmos foi maior no cultivar RB83-5089; contudo, a produção de açúcar foi maior em RB83-5486.

Atividade radicular da soja: definição de um método

As técnicas de estudo radicular são trabalhosas e, dentre os métodos mais utilizados no Brasil, destacam-se a trincheira ou parede do perfil, blocos ou monólito, placa com pregos e trado. Essas técnicas utilizam amostragem destrutiva e direta das raízes. Com o objetivo de adaptar um método de avaliação da atividade radicular da cultura da soja utilizando nitrato de rubídio (RbNO3), realizou-se um experimento em Botucatu - SP. O experimento constituiu-se de duas etapas, sendo uma em campo e outra em casa de vegetação. Plantas de soja foram cultivadas em vasos de 15 dm³ de amostras de Nitossolo Vermelho em casa de vegetação. Aos 25 DAE, aplicaram-se 3 mL de solução de RbNO3 nas doses de 0,0; 0,5; 1,0; e 2,0 mg dm-3 de Rb, à 0,05 m de profundidade no centro de cada vaso. A parte aérea das plantas foi coletada e separada em caule + pecíolo e limbo foliar aos dois, quatro e seis dias depois da aplicação de RbNO3. Em campo, aplicaram-se 3 mL de RbNO3 (1,0 mg dm-3 de Rb) em diferentes distâncias da planta (0,075, 0,15 e 0,225 m) e nas profundidades de 0,05; 0,10; 0,20; 0,40; e 0,60 m. A parte aérea das plantas foi coletada quatro dias depois da aplicação de RbNO3. A soja não apresentou fitotoxicidade ao RbNO3, o que foi eficiente na determinação da atividade radicular da cultura.

Cell locations AQP1, AQP4 and 9 in the non-human primate brain

Rapport de synthèse : La présence de trois canaux d'eau, appelés aquaporines AQP1, AQP4 et AQP9, a été observée dans le cerveau sain ainsi que dans plusieurs modèles des pathologies cérébrales des rongeurs. Peu est connu sur la distribution des AQP dans le cerveau des primates. Cette connaissance sera utile pour des futurs essaies médicamenteux qui visent à prévenir la formation des oedèmes cérébraux. Nous avons étudié l'expression et la distribution cellulaire des AQP1, 4 et 9 dans le cerveau primate non-humain. La distribution des AQP4 dans le cerveau primate non-humain a été observée dans des astrocytes périvasculaires, comparable à l'observation faite dans le cerveau du rongeur. Contrairement à ce qui a été décrit chez le rongeur, l'AQPI chez le primate est exprimée dans les processus et dans les prolongations périvasculaires d'un sous-type d'astrocytes, qui est avant tout localisé dans la matière blanche et dans la glia limitans et qui est peut-être impliqué dans l'homéostasie de l'eau. L'AQPI a aussi été observée dans les neurones qui innervent des vaisseaux sanguins de la pie-mère, suggérant un rôle possible dans la régularisation de la vascularisation cérébrale. Comme décrit chez le rongeur, le mRNA et les protéines de l'AQP9 ont été détectés dans des astrocytes et dans des neurones catécholaminergiques. Chez le primate, des localisations supplémentaires ont été observées dans des populations de neurones placées dans certaines zones corticales. Cet article décrit une étude détaillée sur la distribution des AQP1, 4 et 9 dans le cerveau primate non-humain. Les observations faites s'additionnent aux data déjà publié sur le cerveau du rongeur. Ces importantes différences entre les espèces doivent être considérées dans l'évaluation des médicaments qui agiront potentiellement sur des AQP des primates non-humains avant d'entrer dans la phase des essais cliniques sur des humains.

Combination of MRI and dynamic FET PET for initial glioma grading.

AIM: MRI and PET with 18F-fluoro-ethyl-tyrosine (FET) have been increasingly used to evaluate patients with gliomas. Our purpose was to assess the additive value of MR spectroscopy (MRS), diffusion imaging and dynamic FET-PET for glioma grading. PATIENTS, METHODS: 38 patients (42 ± 15 aged, F/M: 0.46) with untreated histologically proven brain gliomas were included. All underwent conventional MRI, MRS, diffusion sequences, and FET-PET within 3±4 weeks. Performances of tumour FET time-activity-curve, early-to-middle SUVmax ratio, choline / creatine ratio and ADC histogram distribution pattern for gliomas grading were assessed, as compared to histology. Combination of these parameters and respective odds were also evaluated. RESULTS: Tumour time-activity-curve reached the best accuracy (67%) when taken alone to distinguish between low and high-grade gliomas, followed by ADC histogram analysis (65%). Combination of time-activity-curve and ADC histogram analysis improved the sensitivity from 67% to 86% and the specificity from 63-67% to 100% (p < 0.008). On multivariate logistic regression analysis, negative slope of the tumour FET time-activity-curve however remains the best predictor of high-grade glioma (odds 7.6, SE 6.8, p = 0.022). CONCLUSION: Combination of dynamic FET-PET and diffusion MRI reached good performance for gliomas grading. The use of FET-PET/MR may be highly relevant in the initial assessment of primary brain tumours.