Efeito radioprotetor da L-Glutamina na parede da bexiga de ratos submetidos à irradiação pélvica

A radioterapia é frequentemente utilizada no tratamento de tumores da próstata, porém durante esse procedimento a bexiga sadia usualmente sofre efeitos colaterais. Através do uso de um modelo animal para irradiação pélvica, avaliamos se a suplementação nutricional com L-glutamina poderia prevenir possíveis danos na parede da bexiga, especialmente em suas camadas mais superficiais. Ratos Wistar adultos machos com idade entre 3 e 4 meses foram separados em grupos de 8 animais: grupo controle que não recebeu a irradiação; grupos somente irradiados que foram mortos 7 (R7) e 15 dias (R15) após a irradiação (dose única de 10 Gy na região pélvico-abdominal); grupos irradiados e suplementados com L-glutamina (0,65g/kg de peso por dia), que foram mortos 7 (RG7) ou 15 após a irradiação. Células e vasos sanguíneos da lâmina própria, bem como o urotélio, foram avaliados com métodos histológicos. No urotélio foram feitas análises da altura e densidade nuclear e na lâmina própria densidade celular, densidade vascular e o número de mastócitos. Os resultados mostraram que em R7, a altura e densidade nuclear do urotélio e a densidade celular da lâmina própria não foram alterados significativamente. Entretanto a densidade dos vasos sanguíneos foi reduzida em 48% (p<0,05) e essa alteração foi evitada pela glutamina (p <0,02). No grupo R15, a densidade celular do epitélio aumentou em 35% (p<0,02). A densidade celular da lâmina própria não apresentou diferença estatística entre os grupos. Os mastócitos na lâmina própria foram reduzidos em R7 e R15. Apesar de ainda reduzidos em RG7 em RG15 houve aumento no número desse tipo celular o que sugere uma ação positiva da glutamina. Células α-actina positivas na lâmina própria formam uma camada suburotelial e foram identificadas como miofibroblastos. A espessura dessa camada aumentou em R7, mas foi semelhante ao controle em RG7, enquanto alterações em R15 e RG15 foram menos evidentes. Esses resultados mostraram que a utilização da L-glutamina antes e após a radioterapia deve ser considerada para uso humano na proteção da bexiga contra os efeitos da radiação.

Do Nutritional Supplements Have a Role in Age Macular Degeneration Prevention?

Purpose. To review the proposed pathogenic mechanisms of age macular degeneration (AMD), as well as the role of antioxidants (AOX) and omega-3 fatty acids (omega-3) supplements in AMD prevention. Materials and Methods. Current knowledge on the cellular/molecular mechanisms of AMD and the epidemiologic/experimental studies on the effects of AOX and omega-3 were addressed all together with the scientific evidence and the personal opinion of professionals involved in the Retina Group of the OFTARED (Spain). Results. High dietary intakes of omega-3 and macular pigments lutein/zeaxanthin are associated with lower risk of prevalence and incidence in AMD. The Age-Related Eye Disease study (AREDS) showed a beneficial effect of high doses of vitamins C, E, beta-carotene, and zinc/copper in reducing the rate of progression to advanced AMD in patients with intermediate AMD or with one-sided late AMD. The AREDS-2 study has shown that lutein and zeaxanthin may substitute beta-carotene because of its potential relationship with increased lung cancer incidence. Conclusion. Research has proved that elder people with poor diets, especially with low AOX and omega-3 micronutrients intake and subsequently having low plasmatic levels, are more prone to developing AMD. Micronutrient supplementation enhances antioxidant defense and healthy eyes and might prevent/retard/modify AMD.

Quantum Simulator for Transport Phenomena in Fluid Flows

Transport phenomena still stand as one of the most challenging problems in computational physics. By exploiting the analogies between Dirac and lattice Boltzmann equations, we develop a quantum simulator based on pseudospin-boson quantum systems, which is suitable for encoding fluid dynamics transport phenomena within a lattice kinetic formalism. It is shown that both the streaming and collision processes of lattice Boltzmann dynamics can be implemented with controlled quantum operations, using a heralded quantum protocol to encode non-unitary scattering processes. The proposed simulator is amenable to realization in controlled quantum platforms, such as ion-trap quantum computers or circuit quantum electrodynamics processors.

Brca1 is expressed in human microglia and is dysregulated in human and animal model of ALS

Background: There is growing evidence that microglia are key players in the pathological process of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). It is suggested that microglia have a dual role in motoneurone degeneration through the release of both neuroprotective and neurotoxic factors. Results: To identify candidate genes that may be involved in ALS pathology we have analysed at early symptomatic age (P90), the molecular signature of microglia from the lumbar region of the spinal cord of hSOD1(G93A) mice, the most widely used animal model of ALS. We first identified unique hSOD1(G93A) microglia transcriptomic profile that, in addition to more classical processes such as chemotaxis and immune response, pointed toward the potential involvement of the tumour suppressor gene breast cancer susceptibility gene 1 (Brca1). Secondly, comparison with our previous data on hSOD1(G93A) motoneurone gene profile substantiated the putative contribution of Brca1 in ALS. Finally, we established that Brca1 protein is specifically expressed in human spinal microglia and is up-regulated in ALS patients. Conclusions: Overall, our data provide new insights into the pathogenic concept of a non-cell-autonomous disease and the involvement of microglia in ALS. Importantly, the identification of Brca1 as a novel microglial marker and as possible contributor in both human and animal model of ALS may represent a valid therapeutic target. Moreover, our data points toward novel research strategies such as investigating the role of oncogenic proteins in neurodegenerative diseases.

Dependencia térmica del disponible metabólico para la actividad en bivalvos aclimatados a distintas temperaturas

[es]Para la realización del presente estudio, se utilizaron 50 ejemplares de Ruditapes Decussatus o almeja fina y otros 50 de Ruditapes Philippinarum o almeja japonesa, recogidas y seleccionadas por mariscadores profesionales de la Bahía de Santoña (Cantabria). La temperatura influye en las tasas fisiológicas, llegando a generar finalmente alteraciones en el metabolismo del organismo. Por ello, una variable de interés para el estudio se trata de la tasa metabólica, la cual puede ser estimada a través de la medición de la tasa de consumo de oxígeno (VO2). El objetivo final de este estudio es, por tanto, observar el efecto cinético de la temperatura y la aclimatación sobre el metabolismo de ambas especies de almejas, distribuidas en cuatro grupos de estudio (almeja fina y japonesa aclimatadas a 12oC y 22oC), midiendo la VO2 a diferentes temperaturas de exposición (7oC, 12oC, 17oC, 22oC y 27oC). Utilizando el la respirometría como medio para calcular la VO2 y el cálculo de la Q10 para determinar las tasas metabólicas. Los resultados ponen de manifiesto que en tres de los cuatro casos no se observaron diferencias significativas entre el metabolismo rutina y el metabolismo estándar. También se comprobó positivamente el efecto cinético de la temperatura sobre la VO2; así como la presencia de un intervalo de temperaturas, en las que se realiza compensación, más amplio para almeja japonesa que para almeja fina.

Effect of substituting animal protein sources with soybean meal in diets of Oreochromis karongae (Trewavas 1941)

Three diets were formulated using locally available feed ingredients in Malawi to test the effect of replacing animal protein (fish meal, meat and bone meal) with soybean meal (10:0, 5:5, 0:10% of diet) as the protein source on growth and feed conversion of Oreochromis karongae. There were no significant differences in growth rate (GR), specific growth rate (SGR) and feed conversion ratios (FCR) among the three diets. It can be concluded that more expensive and limited animal protein sources can totally be replaced by cheaper soybean in order to get similar growth rates in O. karongae.

Inovação biomédica e o animal não humano em pesquisa: controvérsias científicas e reflexões éticas para contribuição na implementação de políticas públicas de técnicas substitutivas ao uso de animais em pesquisa, ensino e indústria

A experimentação animal é uma prática extremamente incorporada à ciência biomédica moderna, com raízes desde a Antiguidade, mas que foi cada vez mais se desenvolvendo, adquirindo características bem definidas. O animal não humano, no contexto da experimentação, é um ser vulnerado, enclausurado dentro de uma estrutura muito bem definida, que mantém um discurso focado na excelência do modelo do animal na pesquisa e testes, com o objetivo de garantir a manutenção dessas práticas. No entanto, ao analisarmos os dados científicos obtidos com a experimentação animal, que visa primariamente um possível benefício humano, assim como as argumentações éticas relativas ao respeito à vida e ao sofrimento do animal envoltas nesta situação, a argumentação ética prepondera sobre uma base científica cuja eficácia é também extremamente questionável. Partindo de uma análise crítica da aplicação do modelo animal como padrão da pesquisa científica e da concepção ética do reconhecimento da vulnerabilidade do animal não humano na experimentação, propomos que esta reflexão colabore com políticas públicas que incentivem e implementem as técnicas substitutivas ao uso de animais não humanos em pesquisa, testes da indústria e ensino na área biomédica no Brasil.

Hemodinâmica cardíaca e o metabolismo energético mitocondrial de camundongos adultos hiperalimentados na lactação

O desequilíbrio nutricional no início da vida leva ao desenvolvimento da obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares na idade adulta. Este estudo teve como objetivo analisar os efeitos a longo prazo da hiperalimentação na lactação por meio do modelo de redução da ninhada na hemodinâmica e bioenergética cardíaca. Vinte e quatro camundongos machos Swiss adultos foram divididos em dois grupos (controle e hiperalimentado) submetidos a duas condições (linha de base e isquemia/reperfusão) formando quatro grupos no total: grupo controle linha de base (GCLB), grupo controle isquemia/reperfusão (GCIR), grupo hiperalimentado linha de base (GHLB) e o grupo hiperalimentado isquemia/reperfusão (GHIR), todos com seis camundongos/grupo. As alterações cardíacas foram analisadas por meio da hemodinâmica cardíaca, da respiração mitocondrial e da biologia molecular. Os parâmetros hemodinâmicos analisados foram a velocidade de contração (Max dP/dt), a velocidade de relaxamento (Min dP/dt), o tempo de relaxamento cardíaco isovolumétrico (Tau) e os batimentos por minuto (BPM). A respiração mitocondrial foi avaliada por meio da razão do controle respiratório (RCR) na oxidação de carboidratos e ácidos gordos, e finalmente, a biologia molecular, através de proteínas-chave como a proteína quinase B (AKT), a proteína quinase ativada por adenosina monofosfato (AMPK), a carnitina palmitoil transferase 1 (CPT-1), a proteína desacopladora 2 (UCP2), o 4-hidroxinonenal (4-HNE) e a gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH). Os camundongos do GH desenvolveram maior peso corporal (30,95%, P<0,001), gordura epididimal (68,64%, P<0,001), gordura retroperitoneal (109,38%, P<0,01) e glicemia de jejum (19,52%, P<0,05) comparados aos do GC. Os parâmetros Max dP/dt e BPM apresentaram diminuição no GHIR quando comparado ao GHLB (P<0,001 e P<0,05). O parâmetro Min dP/dt apresentou-se reduzido no GCIR e GHIR quando comparado aos grupos GCLB e GCLB (P<0,05; P<0,0001 respectivamente). Camundongos do GHIR apresentaram redução do Tau quando comparado aos grupos GCIR e GHLB (P<0,0001). Estes desequilíbrios na hemodinâmica cardíaca foram associados a função mitocondrial, uma vez que, o GHLB apresenta a RCR reduzida para oxidação de ácidos graxos e carboidratos (P<0,05 e P<0,01, respectivamente) e o GHIR apenas na oxidação dos ácidos graxos (P<0,01). Além disso, o GHIR apresentou diversas alterações nas proteínas-chave do metabolismo energético cardíaco, como diminuição do conteúdo de AKT (P<0,05) e aumento do conteúdo de CPT-1 (P<0,05), 4-HNE (P<0,05) e GAPDH (P<0,05) quando comparado ao CGIR. Finalmente, a expressão do mRNA para CPT1, GAPDH e UCP2 foi aumentada no GHIR quando comparado aos GCIR (P<0,05) e GHLB (P<0,05). A expressão de mRNA para UCP2 e CPT-1 foi reduzida no GCIR quando comparado ao GCLB (P<0,01 e P<0,05, respectivamente). O estudo apresenta resultados consistentes, demonstrando efeitos deletérios sobre o metabolismo cardíaco adulto resultante de alterações nutricionais durante a lactação.

Efeitos do tratamento prolongado com isoflavonas de soja no útero, mamas, tecidos adiposo e ósseo de ratas ovariectomizadas

A menopausa, fenômeno fisiológico que ocorre em todas as mulheres, em média, aos 51 anos, é acompanhada em cerca de 80% dos casos de sintomas como fogachos, secura vaginal, irritabilidade e insônia, que interferem na qualidade de vida e na produtividade socioeconômica das mulheres, além de predispô-las a doenças crônico-degenerativas, como arteriosclerose, obesidade e distúrbios cardiovasculares. A terapia de reposição hormonal à base de estrógenos, que visa reduzir os incômodos da menopausa, está associada ao aumento do risco de câncer de mama e do endométrio, como foi demonstrado em estudos científicos. Considerando que as mulheres orientais, consumidoras de soja, apresentam doenças crônico-degenerativas e câncer em taxas inferiores às dos países ocidentais, as isoflavonas da soja têm sido testadas em estudos clínicos e experimentais, porém com obtenção de dados até contraditórios. O presente estudo investigou o efeito da administração crônica de isoflavonas de soja no útero, mamas e tecidos adiposo e ósseo de ratas ovariectomizadas. Quarenta ratas Wistar adultas foram distribuídas em quatro grupos experimentais: a) ovariectomizadas: grupo ISO, recebendo isoflavonas de soja (100mg/kg/dia/v.o.); b) ovariectomizadas: grupo BE, recebendo benzoato de estradiol (10g/kg/dia/s.c.); c) ovariectomizadas: grupo OVX, recebendo salina (0,1ml/100g/dia/v.o.); d) controles: grupo FO, recebendo salina (0,1ml/100g/dia/v.o.). Antes e durante os 90 dias de tratamento, foram analisados os esfregaços vaginais, para acompanhamento do ciclo estral, determinação do peso corporal e do consumo de ração semanal. Após esse período, os animais foram anestesiados e o sangue coletado para análise de estradiol e progesterona séricos, por radioimunoensaio; e lipidograma e glicose, por espectrofotometria. Posteriormente, os animais foram sacrificados e necropsiados, coletando-se o útero, mamas, gordura intra-abdominal e fêmur para macroscopia e pesagem. Os tecidos selecionados para o estudo foram corados em HE, analisados por microscopia óptica e histomorfometria, visando investigar alterações do crescimento celular (software V.S NIH Image-J; imagens digitais-optronicos CCD). No grupo tratado com isoflavonas, o peso corporal diminuiu em relação OVX, no qual ocorreu aumento de peso em comparação aos animais falso-operados. O exame macroscópico revelou que o útero diminuiu de peso nas ratas do grupo ISO, semelhante às do OVX. Além disso, a histopatologia das glândulas endometriais não mostrou alterações entre os grupos ISO e OVX. Contudo, o grupo BE apresentou proliferação glandular, pseudoestratificação epitelial, frequentes mitoses típicas, metaplasia escamosa, infiltrado eosinofílico e hidrométrio. A concentração de estradiol no grupo ISO foi semelhante à do OVX. Porém, no grupo BE, o estradiol e o peso uterino apresentaram-se aumentados em relação ao OVX. Não foram observadas diferenças na histomorfometria mamária entre os grupos. Houve redução no peso do tecido adiposo abdominal no grupo ISO, comparado com o OVX, sem identificação de alterações morfológicas significativas, apenas hipotrofia celular, confirmada pela histomorfometria. Apesar de não ter havido diferenças na concentração de glicose, colesterol total e triglicerídeos, entre os grupos, o colesterol-HDL apresentou aumento no grupo ISO. Não houve diferença na densitometria do fêmur entre os grupos avaliados. Esses resultados indicam que o tratamento crônico com isoflavonas de soja, na dose testada, não induz mudanças significativas no útero, mamas e tecidos adiposo e ósseo, sugerindo segurança no tratamento, sem risco para o desenvolvimento de câncer.

Efeitos de modificação dietética associada ou não a uma rotina de exercícios aeróbicos na microcirculação em modelo animal de obesidade exógena

A obesidade atinge proporções epidêmicas em países industrializados e está relacionada a uma série de doenças metabólicas e circulatórias. Nesse contexto, a atividade física, tratamento não farmacológico da obesidade, acessível a diversas populações e está relacionada com a redução do risco cardiovasvascular mesmo. O objetivo deste trabalho foi avaliar, após mudança ou não da dieta, associação ou não a um programa de treinamento aeróbico (PTA) durante 8 semanas, a possível reversibilidade dos danos causados por uma dieta hiperlipídica por 12 semanas. Para tal, 120 hamsters machos da espécie Mesocricetus auratus, com massa corporal de 60 g, foram distribuídos em quatro grupos, cada um subdividido em três subgrupos, com dez animais para diferentes análises. Os grupos Obeso Controle (OBC) e Obeso Exercitado (OBEX) receberam a ração hiperlipídica por 20 semanas, com adição do PTA ao grupo OBEX nas últimas 8 semanas. Os Obeso Ração Padrão (OBRP) e Obeso Ração Padrão/Exercício (OBRP/EX) tiveram a ração modificada para comercial padrão e adição do PTA ao grupo OBRP/EX após as 12 semanas iniciais. Para as análises microcirculatórias, a bolsa da bochecha foi usada para determinação do número máximo de extravasamentos induzidos por 30 min de isquemia seguida de reperfusão e da reatividade microvascular após a aplicação tópica de acetilcolina e nitroprussiato de sódio. No sangue coletado foi avaliado o perfil lipídico, glicemias quinzenais e leptina. As expressões de eNOS e iNOS foram determinadas na aorta por imunoblotting e a composição corporal avaliada nos tecidos adiposos visceral, urogenital e retroperitoneal, retirados no dia do experimento. Os resultados foram analisados com os métodos o teste estatístico de análise de variância (One Way ANOVA - Teste de Kruskal-Wallis), seguido pelo pós-teste de Dunn. Resultados mostram que a modificação dietética, associada ou não ao PTA, reduziu significativamente a massa corporal (p<0,0001), comprimento naso-anal (p=0,0011) e tecido adiposo (visceral [p<0,0001], urogenital [p=0.0004] e retroperitoneal [p= 0,0083]). Nas análises sanguíneas não foram encontradas diferenças com relação ao perfil lipídico e glicemia, já na leptina houve uma redução significativa (p=0,0039). A análise da reatividade microvascular mostrou melhora significativa na vasodilatação endotélio-dependente nos grupos submetidos à modificação dietética associada ou não ao PTA. Nas medidas de permeabilidade a macromoléculas houve redução significativa no número de extravasamentos nos grupos submetidos à modificação dietética associada ou não ao PTA, (5 min [p= 0,0207] e 10 min [p= 0,0057]). Houve um aumento na expressão de eNOS nos grupos submetidos à modificação dietética associada ou não ao PTA, em comparação ao grupo OBC (p=0,0352). Os resultados mostraram que a modificação dietética, associada ao protocolo de treinamento aeróbico melhora a vasodilatação endotélio-dependente, aumenta a expressão da óxido nítrico sintase endotelial e reduz o número de extravasamentos induzidos por isquemia e reperfusão, mesmo sem melhoras nos marcadores bioquímicos tradicionais como glicemia e perfil lipídico.

Análise e identificação de produtos do catabolismo de heme nas formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi

O Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, possui um ciclo de vida complexo, deve lidar com diversas condições do ambiente e depende dos hospedeiros para suprir suas necessidades nutricionais. Uma delas é a necessidade de captar a molécula de heme (Fe-protoporfirina IX) que será utilizada como fator de crescimento. Os mecanismos envolvendo o metabolismo de heme são cruciais para a sobrevivência do T. cruzi pois o parasito não possui várias enzimas de biossíntese dessa porfirina e o heme livre pode apresentar citotoxicidade para célula. Na tentativa de perseguir o destino final do heme no parasito, nós estudamos essa via inexplorada no T. cruzi. Nessa tese, nós demonstramos que epimastigotas cultivados com heme, produziram os compostos, α-meso hidroxiheme, verdoheme e biliverdina (identificados por HPLC acoplado á espectrofotômetria). Além disso, nós observamos através de análise dos extratos de epimastigotas no espectrômetro de massas (LQT Orbitrap), espécies iônicas de m/z 583,4 e m/z 619,3. A fragmentação subsequente desses íons originaram espécies filhas típicas das moléculas de biliverdina e verdoheme, respectivamente. Nós observamos também, espécies iônicas de m/z 1397,4 e m/z 1135,4. A fragmentação dessas espécies produziram íons, sendo um deles com a mesma massa molecular de heme (m/z 616,3). Essa espécie iônica por sua vez, gerou fragmentos iônicos idênticos a uma molécula de heme, confirmando que esses intermediários são produtos da modificação da porfirina. Baseado nesses resultados, nós propomos um modelo onde o catabolismo de heme em T. cruzi, envolveria a conjugação da bis(glutationil)spermina, um derivado da tripanotiona presente em tripanossomatídeos, à porfirina (m/z 1137,4), seguido da remoção de dois resíduos de ácidos glutâmicos (m/z 1135,4). Embora o significado bioquímico e fisiológico da adição desse resíduo tiol na molécula de heme ainda é pouco compreendido, alguns trabalhos demonstram a abilidade desses compostos em ligar na porfirina, sem contar também, que esse heme conjugado poderia resultar em uma forma efetiva de prevenção de danos à membrana e a célula ocasionados pelo acúmulo de heme livre. Em conjunto, esses resultados fornecem novas abordagens do metabolismo de heme em T. cruzi, revelando possíveis alvos de intervenção quimioterápica futuros. Nossa proposta está direcionada para uma via ativa de catabolismo de heme que inclui a adição de grupos tiol (derivado da tripanotiona) à heme e a clivagem do anel porfirínico originando a molécula de biliverdina.