Efeitos da exposição combinada de cafeína e etanol durante o desenvolvimento na atividade locomotora de camundongos adolescentes

O Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é uma desordem neurocomportamental caracterizada por graus variados de desatenção, atividade motora excessiva e impulsividade. Sua etiologia não é completamente conhecida, porém, um grande número de evidências sugere que, além de fatores de risco genéticos, a exposição gestacional ao etanol e a altas doses de cafeína contribuem para a manifestação deste transtorno. O etanol, presente na composição de bebidas alcoólicas, e a cafeína, presente na composição de diversas bebidas (refrigerantes, chás, café, e energéticos), alimentos derivados do cacau e medicamentos estão entre as substâncias neuroativas mais consumidas no mundo. Apesar das evidências epidemiológicas do uso combinado de cafeína e etanol por gestantes, as interações entre estas substâncias têm recebido pouca atenção em estudos experimentais. Este fato é particularmente importante visto que alguns estudos apontam que cafeína é capaz de ampliar alguns aspectos importantes da ação de outras substâncias com potencial neurotóxico. Nesse estudo avaliamos os efeitos da co-exposição à cafeína e ao etanol durante o desenvolvimento na atividade locomotora em camundongos adolescentes. Para tanto, camundongos Suíços foram expostos do primeiro dia gestacional até o vigésimo primeiro dia pós-natal (PN21), a solução de cafeína 0,1g/L (Grupo CAF1, 10 ninhadas), a solução de cafeína 0,3g/L (Grupo CAF3, 10 ninhadas) ou tiveram acesso à água potável (Grupo CAF0, 10 ninhadas). Em dias alternados de PN2 a PN8, os animais de cada ninhada receberam uma injeção intraperitoneal de 0,25 l/g de etanol (grupo ETOH25), 0,5 l/g de etanol (grupo ETOH50) ou de solução salina (grupo ETOH0). Em PN30, a atividade locomotora foi avaliada por 15 minutos no teste de Campo Aberto. A análise dos níveis de etanol sérico, realizada em uma amostra independente de animais em PN8, indicou que, para as duas doses de etanol, a alcoolemia dos animais do grupo CAF3 foi significativamente maior do que as dos grupos CAF0 e CAF1, que não diferiram entre si. No teste de campo aberto, apenas os animais expostos ao etanol apresentaram aumento da atividade locomotora. Tanto o grupo ETOH25 quanto o grupo ETOH50 tiveram a atividade maior que o grupo ETOH0. A exposição à cafeína, por si só, não afetou a atividade locomotora dos animais nem potencializou os efeitos do etanol. No grupo CAF3, a atividade locomotora não foi afetada pela exposição ao etanol. Nossos dados confirmam o papel da exposição precoce ao etanol na manifestação da hiperatividade locomotora. Além disso, a exposição à cafeína durante o desenvolvimento pode exercer um papel protetor para a manifestação da hiperatividade locomotora induzida pela exposição precoce ao etanol.

Qual é o risco do consumo combinado de bebidas energéticas e etanol? Efeitos comportamentais em camundongos adolescentes

O uso combinado de etanol e bebidas energéticas tem aumentado entre adolescentes. Além disso, estudos epidemiológicos indicam que o co-uso aumenta a probabilidade de consumo abusivo e dependência de etanol. Apesar disso, pouco se sabe sobre as consequências neurocomportamentais da co-exposição no cérebro adolescente. Este estudo tem como objetivo avaliar o curso temporal dos efeitos agudos da exposição à bebida energética e/ou etanol na atividade motora e ansiedade no teste de campo aberto, como também, os efeitos agudos ou prolongados sobre aprendizagem/memória e coordenação motora em camundongos adolescentes. Camundongos Suíços foram divididos em 4 grupos: bebidas energéticas e etanol, bebida energética, etanol e água. Três estudos separados foram conduzidos para avaliar cada um dos objetivos específicos deste trabalho. No primeiro estudo, realizado em PN40, os animais receberam a administração de bebida energética (8 ml/kg) e/ou etanol (4 g/kg) por gavagem e após 55 minutos foram submetidos ao teste do campo aberto (sessão 1). Outras duas sessões foram realizadas em sequência usando a metade da dose inicial (sessão 2 e 3). Nos estudos 2 e 3, estudamos os efeitos agudos (PN40) e crônicos (exposição de PN30-40) sobre o teste de esquiva passiva (0,3 mA, 3 s) e sobre o desempenho no teste do cilíndro giratório (sessão de treinamento e após 1 e 3 horas da gavagem das drogas). Em ambos os casos, a dose de bebida energética (8 ml/kg) e/ou etanol (4 g/kg) foi administrada. No teste da esquiva passiva, as sessões de treino e retenção foram realizadas 1 e 24 horas após a administração da droga, respectivamente. No teste do Rotarod, cada sessão foi constituída por 5 tentativas em modelo de aceleramento contínuo (4 a 40 rpm/min em uma tentativa de 2 min). Os nossos dados indicam que a exposição concomitante a bebida energética potencializa o efeito de hiperatividade induzido pelo etanol, como também, gera uma resposta ansiogênica no teste do campo aberto. A exposição aguda ao etanol induz déficit de memória/aprendizagem que não é revertida pela BE. A co-exposição aguda a bebida energética e etanol prolongou incoordenação motora induzida pelo etanol. No entanto, a bebda energética reverteu o comprometimento da coordenação motora gerada pela exposição crônica de etanol em camundongos fêmeas. O presente estudo fornece evidência experimental de que bebida energética e etanol interagem durante a adolescência, resultando em padrões de comportamento que poderiam aumentar o risco de desenvolvimento de abuso ou dependência de etanol. Além disso, os dados indicaram que a exposição aguda à bebida energética não atenuou as consequências negativas geradas pela etanol no desempenho do motor e cognitivo.

Função mitocondrial cardíaca de camundongos filhotes e adultos submetidos à hiperalimentação durante a lactação

Estudos demostram que a hiperalimentação no período pós-natal causa obesidade, alterações cardiometabólicas e resistência à insulina em longo prazo. O objetivo do estudo foi investigar as consequências da hiperalimentação na lactação nos corações de camundongos filhotes e adultos ao longo do desenvolvimento. Para induzir a hiperalimentação na lactação, o tamanho da ninhada foi reduzida a 3 filhotes machos no terceiro dia, grupo hiperalimentado (GH). O grupo controle (GC) permaneceu com 9 filhotes da lactação ao desmame. Avaliamos a massa corporal, gordura epididimária e retroperitoneal, morfologia hepática e cardíaca, ultraestrutura dos cardiomiócitos, peso do PVE/CT, glicemia de jejum, triglicerídeos, colesterol total, insulina plasmática e HOMA-IR. Analisamos o consumo de oxigênio das fibras cardíacas através da respirometria de alta resolução, atividade enzimática da PDH, CS e LDH no coração e glicogênio hepático. Biologia molecular, através das proteínas: IRβ, IRS1, pIRS1, PTP1B, PI3K, Akt, pAkt, GLUT1, GLUT4, AMPKα, pAMPKα, HKII, CPT1, UCP2, FABPm, CD36, PGC-1α, PPARα, 4HNE, complexos da CTE (I, II, III, IV e V), α-tubulina, GP91 e VADC. Diferenças entre os grupos analisadas por Two-Way ANOVA, com significância p<0,05. O GH apresentou aumento da massa corporal, gordura epididimária, retroperitoneal e colesterol total em todas as idades; glicemia de jejum, insulina, índice de HOMA-IR e triglicerídeos aos 21 e 90 dias. Aumento do índice de Lee aos 60 e 90 dias. GH apresentou diminuição: do IRβ e GLUT4 aos 21 e 60 dias; aumento do IRβ aos 90 dias; aumento do IRS1, PTP1B, aos 21 e 90 dias e da AKT, pAMPK/AMPK e GLUT1 aos 21 dias; diminuição da pIRS1/IRS1, PI3K, pAKT/AKT aos 21 e 90 dias; diminuição da HKII aos 21 dias e aumento aos 60 e 90 dias; aumento da PDH aos 90 dias; aumento da LDH aos 21 dias e redução aos 60 dias; aumento da CS aos 21 dias e diminuição aos 60 e 90 dias; aumento da oxidação de carboidratos aos 21 dias e redução aos 90 dias; diminuição na oxidação de ácidos graxos aos 60 e 90 dias. Adicionalmente, aumento do desacoplamento mitocondrial entre a fosforilação oxidativa e a síntese de ATP aos 60 e 90 dias. Diminuição da CPT1 e aumento da UCP2 aos 21 e 90 dias. Diminuição da PGC-1α aos 60 e 90 dias; da FABPm e CD36 em todas idades. Aumento da 4HNE aos 21 e diminuição aos 90 dias. Diminuição na expressão do mRNA para CPT1 aos 21, 60 dias. Diminuição na expressão do mRNA para PPARα e aumento na expressão do mRNA para UCP2 aos 21 dias; diminuição na expressão do mRNA para UCP2 ao 60 dias. Alterações morfológicas cardíacas e hepáticas, assim como na ultraestrutura dos cardiomiócitos, em todas as idades, maior conteúdo de glicogênio hepático aos 21 e 90 dias. Concluímos que a hiperalimentação na lactação levou à obesidade, com aumento da oxidação de glicose, alterações no metabolismo energético associadas à diminuição da sensibilidade à insulina, redução da capacidade oxidativa mitocondrial, levando ao desacoplamento e alteração da morfologia e ultraestrutura dos cardiomiócitos do desmame até a idade adulta.

Mães obesas, filhotes obesos: estudo experimental

O aumento da obesidade materna pode refletir em efeitos deletérios na prole adulta, manifestos diferentemente de acordo com o gênero do indivíduo. Este trabalho teve como objetivo verificar a hipótese de que a obesidade materna provoca alterações metabólicas, na estrutura do tecido adiposo e hepático e mudanças de perfil inflamatório nas proles adultas de machos e fêmeas. Fêmeas C57BL/ 6 receberam dieta padrão (SC, 17% da energia proveniente do lipídeo) ou dieta hiperlipídica (HF; 49% da energia proveniente do lipídeo) durante oito semanas pré-gestacionais até a lactação. Após o desmame, os filhotes foram divididos nos grupos: SCM (machos), SCF (fêmeas), HFM (machos) e HFF (fêmeas). As características metabólicas foram avaliadas pela massa corporal (MC), glicemia de jejum, área sob a curva no teste oral de tolerância a glicose; concentrações de triglicerídes (TG) hepáticos e estimativa da esteatose hepática; análise plasmática de insulina, colesterol total (CT), triglicerídes (TG) e adipocinas; distribuição e análise morfológica do tecido adiposo e estado pró-inflamatório dos filhotes. Diferenças entre os grupos foram analisadas pelo Teste T não pareado (dados entre progenitoras e pares de grupos nas proles); one-way ANOVA com pós-teste de Tukey (para proles) e two-way ANOVA (efeito da dieta materna e gênero). O nível de significância adotado foi de P≤0,05. Progenitoras HF tiveram maior MC (+20%), glicemia elevada (+22%) e intolerância à glicose em comparação ao grupo SC. A partir da quarta semana, a MC mostrou-se maior nas proles HF, em ambos os gêneros, quando comparados às proles SC. Na 12 semana, a MC foi 20% maior no grupo HF macho e 30% maior no grupo HF fêmea do que seus controles (p<0,0001, ambos os gêneros). Intolerância à glicose foi observada em machos e fêmeas HF em relação aos seus contrapares SC (+20%, p<0,05). Proles HF demonstraram hepatomegalia com maior acúmulo de TG hepático, resultando em maior percentual de esteatose em machos (27%) e fêmeas HF (25%). Proles HF apresentaram incremento na adiposidade (+20%) e nos níveis de CT e TG do que seus congêneres SC. Níveis plasmáticos de leptina e insulina foram maiores, enquanto houve diminuição da adiponectina no grupo HF macho em relação ao grupo SC macho. Hipertrofia de adipócitos foi observada nas proles HF. TNF-alfa, IL-6 e leptina foram mais expressos em proles HF, porém diminuição na expressão de adiponectina foi evidenciada nas proles geradas por mães obesas. A luz do exposto, a dieta HF administrada em mães antes e durante períodos de gestação e lactação leva à obesidade materna que tem consequências na prole, tais como remodelamento do tecido adiposo, juntamente com alterações bioquímicas e metabólicas dos adipócitos, intensificando o estado pró-inflamatório da prole, em ambos os gêneros, na idade adulta.

Efeito da suplementação dietética com cálcio sobre a plasticidade ontogenética no modelo de superalimentação pós-natal

A obesidade está relacionada com o desenvolvimento da diabetes, estresse oxidativo, esteatose hepática, alteração da sensibilidade hormonal e redução da capacidade termogênica pelo tecido adiposo marrom (TAM). Na obesidade, alterações do sistema dopaminérgico mesocorticolímbico podem levar ao vício por alimentos palatáveis. Todas estas características contribuem para o baixo gasto energético e o alto consumo alimentar. Para estudar os efeitos em longo prazo da obesidade infantil, utilizamos o modelo de redução do tamanho da ninhada. Para induzir a superalimentação neonatal, o tamanho da ninhada foi reduzido para 3 filhotes machos de PN3 21 (grupo SL). O grupo controle permaneceu com 10 filhotes (grupo NL). Em PN120, o grupo SL foi dividido em: SL que recebeu ração controle e SL-Ca que recebeu dieta controle suplementada com 10g/kg de CaCO3. Os sacrifícios ocorreram em PN120 e PN180. Durante todo o período experimental, avaliamos o consumo alimentar e peso corporal. Em PN175, avaliamos a preferência alimentar dos animais por uma dieta rica em açúcar ou em lipídio. Avaliamos os hormônios por ELISA, RIA e quimioluminescência; o conteúdo proteico por Western blotting no fígado, tecido adiposo branco (TAB) e marrom (TAM), adrenal e regiões cerebrais; as atividades enzimáticas no soro e no fígado por cinética enzimática. Em PN21, PN120 e PN180, avaliamos in vivo a atividade simpática do TAM. Ao desmame, os ratos SL apresentaram maior estado pró-oxidativo no fígado e plasma e menor sensibilidade às catecolaminas no TAB. Na idade adulta, a suplementação é capaz de melhorar o estado pró-oxidativo no fígado e plasma, a sensibilidade à insulina e a microesteatose no fígado. Tanto a alteração de metabolismo/ação da vitamina D e do glicocorticóide no tecido adiposo como a menor capacidade termogênica do TAM contribuem para a maior adiposidade dos animais do grupo SL. A suplementação com cálcio corrigiu parte dessas alterações. A superalimentação pós-natal levou a redução da via dopaminérgica e a maior preferencia por gordura, enquanto a suplementação com cálcio normalizou esta via apenas a nível hipotalâmico e corrigiu a preferência alimentar. Nossos dados destacam o impacto benéfico da suplementação dietética com cálcio, que pode ter um papel nutricional promissor para auxiliar a perda de peso e minimizar os distúrbios relacionados a obesidade e a síndrome metabólica dos animais obesos que foram superalimentados na lactação.

Quantifying intrapopulation variability in stable isotope data for Spotted Seatrout (Cynoscion nebulosus)

Stable isotope (SI) values of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) are useful for determining the trophic connectivity between species within an ecosystem, but interpretation of these data involves important assumptions about sources of intrapopulation variability. We compared intrapopulation variability in δ13C and δ15N for an estuarine omnivore, Spotted Seatrout (Cynoscion nebulosus), to test assumptions and assess the utility of SI analysis for delineation of the connectivity of this species with other species in estuarine food webs. Both δ13C and δ15N values showed patterns of enrichment in fish caught from coastal to offshore sites and as a function of fish size. Results for δ13C were consistent in liver and muscle tissue, but liver δ15N showed a negative bias when compared with muscle that increased with absolute δ15N value. Natural variability in both isotopes was 5–10 times higher than that observed in laboratory populations, indicating that environmentally driven intrapopulation variability is detectable particularly after individual bias is removed through sample pooling. These results corroborate the utility of SI analysis for examination of the position of Spotted Seatrout in an estuarine food web. On the basis of these results, we conclude that interpretation of SI data in fishes should account for measurable and ecologically relevant intrapopulation variability for each species and system on a case by case basis.

New evidences on the distribution of predatory pelagic sharks in the tuna grounds of the Indian Ocean

Since the commencement of the exploitation of oceanic tuna resources of the Indian Ocean seventeen years ago, the hooked rates for the tuna species have declined in many areas of the Ocean but there are no evidences of such a trend in the case of the sharks. As a result, the percentage composition of sharks in the longline catches and the percentage of the tuna catch damaged by sharks show an increase. Hence there is an urgent need for innovation of the existing longline gear in order to increase the fishing efficiency for hooking the tuna species with a corresponding reduction in its efficiency for hooking sharks. At the beginning of this fishery, hooked sharks were discarded at sea, at a later stage the liver and fins were taken and the carcass discarded and presently the sharks are also brought along with the tuna catch. Though the shark meat has a very low market value it is brought in order to cover up for the declining tuna catches. Thus it has become very necessary to increase the demand for shark meat by developing products or by-products utilizing shark meat and ensuring the successful continuity of the tuna longline fishery. The pattern of distribution of shark species in the time grounds of the Pacific, Indian and Atlantic Oceans and also the predation of hooked tunas by sharks were discussed earlier (Sivasubranianiam 1963, 1964 and 1966). Some contribution to these studies is made in this paper based on new data become available.

Effect of water on mechanical properties of mineralized tissue composites

In the current study, the effects of polar solvents on tissue volume and mechanical properties are considered. Area shrinkage measurements are conducted for mineralized bone tissue samples soaked in polar solvents. Area shrinkage is used to calculate approximate linear and volume shrinkage. Results are compared with viscoelastic mechanical parameters for bone in the same solvents (as measured previously) and with both shrinkage measurements and mechanical data for nonmineralized tissues, as taken from the existing literature. As expected, the shrinkage of mineralized tissues is minimal when compared with shrinkage of nonmineralized tissues immersed in the same polar solvents. The mechanical changes in bone are also substantially less than in nonmineralized tissues. The largest stiffness values are found in shrunken bone samples (immersed in acetone and ethanol). The mineral phase in bone thus resists tissue shrinkage that would otherwise occur in the pure soft tissue phase. © 2007 Materials Research Society.

Novel dual transient temperature modulation technique for multi-vapour detection

Here we present a novel signal processing technique for a square wave thermally-modulated carbon black/polymer composite chemoresistor. The technique consists of only two mathematical operations: summing the off-transient and on-transient conductance signals; and subtracting the steady-state conductance signal. A single carbon black/polyvinylpyrrolidone composite chemo -resistor was fabricated and used to demonstrate the validity of the technique. Classification of water, methanol and ethanol vapours was successfully performed using only the peak time of the resultant curves. Quantification of the different vapours was also possible using the height of the peaks, because it was linearly proportional to concentration. This technique does not require zero-gas calibration and thus is superior to previously reported methods. ©2009 IEEE.

Histopathological studies of EUS affected shing, Heteropneustes fossilis (Bloch) from a fish farm of Mymensingh, Bangladesh

An investigation was carried out to observe histopathological changes in liver and kidney of suspected epizootic ulcerative syndrome (EUS)-affected shing fish, Heteropneustes fossilis (Bloch) collected from the "Agro-3 fish farm" situated at Boilor, Trishal, Mymensingh. Focal necrosis, haemorrhages and atrophy of the sinusoidal region were observed in the liver tissue. Fungal granulomas were found both in liver and kidney. In some cases fatty depositions were observed in all over the hepatic tissue. Degeneration and necrosis of renal tubular epithelial cells were also occurred. Missing of glomerulus and necrosis surrounding the Bowman's capsule in the kidney tissue were found.

Experimental pathogenesis of Aeromonas hydrophila bacteria in shing Heteropneustes fossilis(Bloch)

Pathogenicity of Aeromonas hydrophila bacteria was tested on the stinging catfish Heteropneustes fossilis. Before artificial infection the morphological, biochemical and physiological characters of Aeromonas hydrophila were studied. The infections were done by two different methods, viz., intramuscular (IM) and intraperitoneal (IP) injection. In infection experiment, each group of 10 fish were injected either intramuscularly or intra peritoneally with one dose higher than the LD50 dose (9.6 x 107 CFU/fish). All the fish tested died within 1 to 9 days. Both in cases of intramuscular and intraperitoneal injection, external pathology were found. Haemorrhagic lesions were evident at the site of injection. The posterior end of the body surface was found to develop greyish-white lesion that was extended up to caudal fin. Hyperemic anal region and the fin bases were also observed. Total bacterial loads in liver, kidney and intestine were determined. Aeromonas hydrophila could be isolated from liver, kidney and intestine of the experimentally infected fish. In case of intramuscular injection the highest and the lowest bacterial load was found to be 2.4 x 107 CFU/g of liver and 2.1 x 102 CFU/g of kidney and in case of intraperitoneal injection they were found to be 3.6 x 106 CFU/g of kidney and 1.2 x 104 CFU/g of kidney respectively. It was concluded that A. hydrophila could cause serious disease condition to Heteropneustes fossilis and its pathogenesis in the fish was also very efficient.

Heavy metal concentrations in some organs of African catfish (Clarias gariepinus) from Eko-Ende Dam, Ikirun, Nigeria

The contents of the heavy metals Fe, Zn, Cu, Mn, Pb, Cd and As were examined in the liver, heart, gills, kidney and muscles of the fish Clarias gariepinus from Eko-Ende dam in Ikirun, the capital of Ifelodun Local Government of Osun State, Nigeria. C. gariepinus is the fish of choice and the most demanded in the southwest of Nigeria. The highest metal concentrations were in the liver and the gills while the lowest was in the muscles. The general deceasing order of metal accumulation in the organs was Fe > Zn > Cu > Mn > Cd. Lead and arsenic were not detected in any organ. The values were of lower concentrations than found in many other dams and rivers in Nigeria and some other countries. The values were also lower than the FAO/WHO recommended maximum limits in fish samples, making the fish to be safe and not of any hazards for the consumers.

Distribution of 5'-nucleotidase activity in the tissues of a freshwater teleost, Ophicephalus striatus Bloch

Homogenates of tissues have been analysed for the presence of 5'-nucleotidase activity. Sexes are not treated individually since no significant differences were observed. All organs showed marked activity, the highest being in the cardiac tissues, then the kidney, spleen, brain, and low values in the liver and muscles. Comparison with data from other fish studied shows a marked difference between O. striatus and O. punctatus.

Influence of dietary proteins on cholesterol levels in albino rats

Six groups of albino rats were fed identical diets, differing in their protein sources for sixty days. The protein sources used were fat free casein, defatted groundnut cake, and defatted fish powders from three species of fishes, namely, the fresh water fish Labeo rohita, the marine fishes, Rastrelliger kanagurta and Otolithus argenteus and marine prawns, Parapenaeopsis stylifera. After sixty days, the levels of cholesterol in the serum, liver and heart of the rats were estimated. The casein group recorded the highest level of cholesterol. Compared to casein, the groundnut protein was distinctly hypocholesterolemic. The fish proteins had a still greater cholesterol lowering ability. Of the proteins used in this study, the proteins of prawns had the maximum hypocholesterolemic effect. An attempt is made to correlate the behaviour of the proteins in this respect, with their respective amino acid compositions.

Self-similar breakup of near-inviscid liquids

The final stages of pinchoff and breakup of dripping droplets of near-inviscid Newtonian fluids are studied experimentally for pure water and ethanol. High-speed imaging and image analysis are used to determine the angle and the minimum neck size of the cone-shaped extrema of the ligaments attached to dripping droplets in the final microseconds before pinchoff. The angle is shown to steadily approach the value of 18.0 ±0.4, independently of the initial flow conditions or the type of breakup. The filament thins and necks following a τ2 /3 law in terms of the time remaining until pinchoff, regardless of the initial conditions. The observed behavior confirms theoretical predictions. © 2012 American Physical Society.