954 resultados para oxygen uptake slow component


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Although many proteins essential for regulated neurotransmitter and peptide hormone secretion have been identified, little is understood about their precise roles at specific stages of the multistep pathway of exocytosis. To study the function of CAPS (Ca2+-dependent activator protein for secretion), a protein required for Ca2+-dependent exocytosis of dense-core vesicles, secretory responses in single rat melanotrophs were monitored by patch-clamp membrane capacitance measurements. Flash photolysis of caged Ca2+ elicited biphasic capacitance increases consisting of rapid and slow components with distinct Ca2+ dependencies. A threshold of ≈10 μM Ca2+ was required to trigger the slow component, while the rapid capacitance increase was recorded already at a intracellular Ca2+ activity < 10 μM. Both kinetic membrane capacitance components were abolished by botulinum neurotoxin B or E treatment, suggesting involvement of SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor)-dependent vesicle fusion. The rapid but not the slow component was inhibited by CAPS antibody. These results were further clarified by immunocytochemical studies that revealed that CAPS was present on only a subset of dense-core vesicles. Overall, the results indicate that dense-core vesicle exocytosis in melanotrophs occurs by two parallel pathways. The faster pathway exhibits high sensitivity to Ca2+ and requires the presence of CAPS, which appears to act at a late stage in the secretory pathway.

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Photosystem II is a reaction center protein complex located in photosynthetic membranes of plants, algae, and cyanobacteria. Using light energy, photosystem II catalyzes the oxidation of water and the reduction of plastoquinone, resulting in the release of molecular oxygen. A key component of photosystem II is cytochrome b559, a membrane-embedded heme protein with an unknown function. The cytochrome is unusual in that a heme links two separate polypeptide subunits, α and β, either as a heterodimer (αβ) or as two homodimers (α2 and β2). To determine the structural organization of cytochrome b559 in the membrane, we used site-directed mutagenesis to fuse the coding regions of the two respective genes in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. In this construction, the C terminus of the α subunit (9 kDa) is attached to the N terminus of the β subunit (5 kDa) to form a 14-kDa αβ fusion protein that is predicted to have two membrane-spanning α-helices with antiparallel orientations. Cells containing the αβ fusion protein grow photoautotrophically and assemble functional photosystem II complexes. Optical spectroscopy shows that the αβ fusion protein binds heme and is incorporated into photosystem II. These data support a structural model of cytochrome b559 in which one heme is coordinated to an α2 homodimer and a second heme is coordinated to a β2 homodimer. In this model, each photosystem II complex contains two cytochrome b559 hemes, with the α2 heme located near the stromal side of the membrane and the β2 heme located near the lumenal side.

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The long QT syndrome (LQTS) is a heritable disorder that predisposes to sudden cardiac death. LQTS is caused by mutations in ion channel genes including HERG and KCNE1, but the precise mechanisms remain unclear. To clarify this situation we injected adenoviral vectors expressing wild-type or LQT mutants of HERG and KCNE1 into guinea pig myocardium. End points at 48–72 h included electrophysiology in isolated myocytes and electrocardiography in vivo. HERG increased the rapid component, IKr, of the delayed rectifier current, thereby accelerating repolarization, increasing refractoriness, and diminishing beat-to-beat action potential variability. Conversely, HERG-G628S suppressed IKr without significantly delaying repolarization. Nevertheless, HERG-G628S abbreviated refractoriness and increased beat-to-beat variability, leading to early afterdepolarizations (EADs). KCNE1 increased the slow component of the delayed rectifier, IKs, without clear phenotypic sequelae. In contrast, KCNE1-D76N suppressed IKs and markedly slowed repolarization, leading to frequent EADs and electrocardiographic QT prolongation. Thus, the two genes predispose to sudden death by distinct mechanisms: the KCNE1 mutant flagrantly undermines cardiac repolarization, and HERG-G628S subtly facilitates the genesis and propagation of premature beats. Our ability to produce electrocardiographic long QT in vivo with a clinical KCNE1 mutation demonstrates the utility of somatic gene transfer in creating genotype-specific disease models.

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Photosynthetic carbon metabolism is initiated by ribulose-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), which uses both CO2 and O2 as substrates. One 2-phosphoglycolate (P-glycolate) molecule is produced for each O2 molecule fixed. P-glycolate has been considered to be metabolized exclusively via the oxidative photosynthetic carbon cycle. This paper reports an additional pathway for P-glycolate and glycolate metabolism in the chloroplasts. Light-dependent glycolate or P-glycolate oxidation by osmotically shocked chloroplasts from the algae Dunaliella or spinach leaves was measured by three electron acceptors, methyl viologen (MV), potassium ferricyanide, or dichloroindophenol. Glycolate oxidation was assayed with 3-(3,4)-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU) as oxygen uptake in the presence of MV at a rate of 9 mol per mg of chlorophyll per h. Washed thylakoids from spinach leaves oxidized glycolate at a rate of 22 mol per mg of chlorophyll per h. This light-dependent oxidation was inhibited completely by SHAM, an inhibitor of quinone oxidoreductase, and 75% by 2,5-dibromo-3-methyl-6-isopropyl-p-benzoquinone (DBMIB), which inhibits electron transfer from plastoquinone to the cytochrome b6f complex. SHAM stimulated severalfold glycolate excretion by algal cells, Dunaliella or Chlamydomonas, and by isolated Dunaliella chloroplasts. Glycolate and P-glycolate were oxidized about equally well to glyoxylate and phosphate. On the basis of results of inhibitor action, the possible site which accepts electrons from glycolate or P-glycolate is a quinone after the DCMU site but before the DBMIB site. This glycolate oxidation is a light-dependent, SHAM-sensitive, glycolate-quinone oxidoreductase system that is associated with photosynthetic electron transport in the chloroplasts.

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Dentro da classe Reptilia, a ordem Testudines possui algumas características exclusivas, tais como a fusão das costelas e da coluna vertebral e a perda dos músculos intercostais, inviabilizando a ventilação costal. Além disso, as posições naturais que os Testudines exibem podem influenciar a mecânica ventilatória. O presente estudo teve como objetivo testar a influência do posicionamento do corpo sobre a mecânica ventilatória através da complacência estática e dinâmica e analisar através da respirometria aberta o padrão ventilatório e o custo metabólico da ventilação através da exposição em normóxia, hipóxia e hipercarbia em Trachemys scripta e Chelonoidis carbonarius. Os volumes pulmonares, complacência estática e dinâmica em C. carbonarius foram inferiores aos de T. scripta e outras espécies de Testudines já estudadas. Verificou-se também influência das posições sobre a mecânica ventilatória nas duas espécies, sendo a posição de membros e cabeça retraídos na carapaça apresentando os menores valores (p<0,05). Hipóxia e hipercarbia estimularam o aumento da ventilação nas duas espécies estudadas (p<0,05), sendo observadas maiores alterações da frequência ventilatória e volume corrente em C. carbonarius. Os valores de custo metabólico da ventilação foram baixos devido à uma diminuição no consumo de oxigênio em hipóxia e hipercarbia, indicando depressão metabólica em ambas as espécies ou então o método para calcular esse custo não ser ideal. Ao relacionar os dados de consumo de oxigênio com os de ventilação, verificou-se a possibilidade de shunt cardíaco esquerdo-direito. Será necessário calcular o trabalho mecânico da ventilação a fim de entender melhor a mecânica ventilatória nas duas espécies e posteriormente relacionar os dados de ventilação e custo metabólico da ventilação com os de trabalho mecânico.

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Introdução A poluição do ar é um fator de risco associado com descompensação e mortalidade em pacientes com insuficiência cardíaca (IC). Objetivo Avaliar o impacto de um filtro de polipropileno sobre desfechos cardiovasculares em pacientes com IC e voluntários saudáveis durante exposição controlada à poluição. Métodos Ensaio clínico duplocego, controlado e cruzado, incluindo 26 pacientes com IC e 15 voluntários saudáveis, expostos a três protocolos diferentes de inalação randomizados por ordem: Ar Limpo; Exposição à Partículas de Exaustão do Diesel (ED); e ED filtrada. Os desfechos estudados foram função endotelial por índice de hiperemia reativa (RHi) e índice de aumento (Aix), biomarcadores séricos, variáveis de teste cardiopulmonar submáximo (caminhada de seis-minutos [tc6m]; consumo de oxigênio [VO2]; equivalente ventilatório de gás carbônico [VE/VCO2 slope]; consumo de O2 por batida [PulsoO2]) e variabilidade da frequência cardíaca (VFC). Resultados No grupo IC, a ED piorou o RHi [de 2,17 (IQR: 1,8-2,5) para 1,72 (IQR: 1,5-2,2); p=0,002], reduziu o VO2 [de 11.0 ± 3.9 para 8.4±2.8ml/Kg/min; p < 0.001], o tc6m [de 243,3±13 para 220,8 ± 14m; p=0,030] e o PulsoO2 [de 8.9 ± 1.0 para 7.8±0.7ml/bpm; p < 0.001]; e aumentou o BNP [de 47,0pg/ml (IQR: 17,3-118,0) para 66,5pg/ml (IQR: 26,5-155,5); p=0,004]. O filtro foi capaz de reduzir a concentração de poluição de 325±31 para 25±6?g/m3 (p < 0,001 vs. ED). No grupo IC, o filtro foi associado com melhora no RHi [2,06 (IQR: 1,5-2,6); p=0,019 vs. ED); aumento no VO2 (10.4 ± 3.8ml/Kg/min; p < 0.001 vs. ED) e PulsoO2 (9.7±1.1ml/bpm; p < 0.001 vs. ED); e redução no BNP [44,0pg/ml (IQR: 20,0-110,0); p=0,015 vs. ED]. Em ambos os grupos, a ED reduziu o Aix, sem efeito do filtro. O uso do filtro foi associado com maior ventilação e reinalação de CO2. Outras variáveis pesquisadas como VE/VCO2 slope e VFC não sofreram influências entre os protocolos. Conclusão A poluição do ar afetou adversamente o desempenho cardiovascular de pacientes com IC. Este é o primeiro ensaio clínico demonstrando que um simples filtrorespiratório pode prevenir a disfunção endotelial, a intolerância ao exercício e o aumento do BNP associados à poluição em pacientes com IC. O uso de máscaras com filtro tem o potencial de reduzir a morbidade associada à IC. Identificador ClinicalTrials.gov: NCT01960920