La contamination de la nutrition parentérale par l’ascorbylperoxyde perturbe le métabolisme énergétique chez le cochon d'inde nouveau-né

L'exposition à la lumière des solutions de nutrition parentérale (NP) génère des peroxydes tels que l'H2O2 et l'ascorbylperoxyde (AscOOH). Cette absence de photo-protection provoque une augmentation des triglycérides (TG) plasmatique chez les enfants prématurés et chez un modèle animal, ayant un stress oxydatif et une stéatose hépatique indépendante de l’exposition au H2O2. Nous pensons que l'AscOOH est l'agent actif conduisant à l'élévation des TG. Le but est d'investiguer le rôle de l'AscOOH sur les métabolismes du glucose et des lipides à l'aide d'un modèle animal néonatal de NP.

Nutrition parentérale du nouveau-né : modulation du stress oxydant et conséquences hépatiques

Introduction : Les enfants prématurés ont la particularité de naître alors que leur développement est souvent incomplet et nécessite la mise en œuvre de soins intensifs visant à poursuivre leur croissance en dehors de l’environnement utérin. Souvent cependant, le stade développemental de l’enfant ne lui permet pas d’assimiler une alimentation entérale du fait de l’immaturité de son système digestif. Le recours à une voie centrale délivrant les nutriments assurant le développement devient alors une nécessité. Ce type de nutrition, appelée nutrition parentérale (NP, ou total parenteral nutrition TPN), permet l’administration de molécules simples, directement dans le sang du prématuré. Il n’est toutefois pas exempt de risques puisqu’exposée à la lumière, la NP peut s’oxyder et générer des molécules oxydantes telles que des hydroperoxydes lipidiques susceptibles de se fragmenter par la suite en hydroxy-alkénals. Ceci devient problématique au vu de l’immaturité des systèmes de défenses antioxydants du nouveau-né prématuré. L’utilisation prolongée de la NP est d’ailleurs à l’origine de maladie hépatiques dans lesquelles le stress oxydant et la nécro-inflammation sont des composantes majeures. Nous avons émis l’hypothèse que l’infusion chez les enfants prématurés, d’aldéhydes d’origine lipidique est en relation avec le développement du stress oxydant et de l’inflammation hépatique. Objectif : Notre étude a consisté à évaluer la relation entre les quantités d’hydroxy-alkénals dans la NP et les effets hépatiques engendrés sur les marqueurs de stress oxydant et les voies de signalisation responsables d’une induction de processus inflammatoire. Dans ce but, nous avons cherché à mesurer la peroxydation lipidique dans l’émulsion lipidique de la NP et la conséquence de l’infusion en continue d’hydroxy-alkénals sur les marqueurs de stress oxydant, sur la voie de signalisation médiée par le Nuclear Factor κB et sur le déclenchement du processus inflammatoire hépatique. A la suite de ce travail, nous avons également travaillé sur des alternatives à la photoprotection, qui est la seule méthode réellement optimale pour réduire la peroxydation des lipides de la NP, mais cliniquement difficilement praticable. Résultats : Nos résultats ont mis en évidence la génération de 4-hydroxynonenal in vitro dans la NP, ce phénomène est augmenté par une exposition lumineuse. Dans ce cadre, nous avons montré l’inefficacité de l’ajout de multivitamines dans l’émulsion lipidique comme alternative à la photoprotection. Dans la validation biologique qui a suivi sur un modèle animal, nos résultats ont permis de démontrer que l’augmentation des adduits glutathion-hydroxynonenal était imputable à l’augmentation de 4-hydroxynonenal (4-HNE) dans la NP, et non à une peroxydation endogène. Nos données indiquent que la probable augmentation hépatique des niveaux de 4-HNE a conduit à une activation du NFκB responsable de l’activation de la transcription des gènes pro-inflammatoires du Tumour Necrosis Factor-α (TNF-α) et de l’interleukine-1 (IL-1). Nous avons alors évalué la capacité d’une émulsion lipidique enrichie en acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 à baisser les concentrations de 4-HNE dans la NP, mais également à moduler le stress oxydant et les marqueurs pro-inflammatoires. Enfin, nous avons démontré, en collaboration avec l’équipe du Dr Friel, que certains peptides isolés du lait humain (par un processus mimant la digestion) permettent également une modulation du stress oxydant et du processus inflammatoire. Conclusion : Le stress oxydant exogène issu de la NP a conduit par activation de facteurs de transcription intra-hépatiques au déclenchement d’un processus inflammatoire potentiellement responsable du développement de maladies hépatiques reliées à la NP telle que la cholestase. Dans ce sens, les AGPI n-3 et les peptides antioxydants peuvent se poser en tant qu’alternatives crédibles à la photoprotection.

Variations circadiennes du syndrome d’impatiences musculaires de l’éveil (SIME ou RLS – restless legs syndrome)

La sécrétion de mélatonine chez des patients atteints du syndrome d’impatience musculaire de l’éveil (SIME) débute approximativement 2 heures avant l’aggravation des symptômes en soirée (Michaud et al., 2004). Le but de ce projet était de préciser le rôle de la mélatonine dans l’augmentation de la sévérité des symptômes en soirée. Huit sujets atteints de SIME primaire ont été étudiés dans trois conditions : contrôle, avec administration de mélatonine, avec exposition à la lumière vive. La sévérité des symptômes a été évaluée par l’administration de tests d’immobilisation suggérée (TIS). Les résultats ont démontré une augmentation significative des mouvements périodiques des jambes durant l’éveil (MPJE) lorsque de la mélatonine avait été administrée comparativement à la condition contrôle et celle où les sujets étaient exposés à la lumière vive. La lumière vive n’a pas eu d’effet significatif sur les symptômes moteurs comparativement à la condition contrôle mais elle a amélioré significativement les symptômes sensoriels comparativement à la condition contrôle. Ainsi, bien que la mélatonine exogène ait un effet aggravant sur les symptômes moteurs du SIME, l’augmentation de la sécrétion endogène au cours de la soirée ne saurait expliquer à elle seule les variations de la sévérité des symptômes du SIME.

Sensibilité cérébrale à la lumière en fonction du vieillissement et d’aspects physiologiques fonctionnels de l’œil

Outre ses effets sur le système visuel classique permettant la formation des images, la lumière agit sur plusieurs fonctions « non-visuelles ». Celles-ci incluent la constriction pupillaire, la température corporelle, la sécrétion hormonale, le cycle veille-sommeil, la vigilance et les performances cognitives. Les fonctions non-visuelles sont préférentiellement sensibles aux lumières à longueurs d’ondes courtes (lumière bleue) en comparaison aux longueurs d’ondes plus longues (lumière verte). Il est proposé que le vieillissement s’accompagne d’une diminution de la sensibilité des fonctions non-visuelles à la lumière. Cette recherche vise à évaluer les effets de l’âge sur la constriction pupillaire et la sensibilité cérébrale à la lumière lors de l’exécution de tâche cognitive. Deux groupes de sujets, 16 jeunes (18-30 ans) et 14 âgés (55-70 ans), ont suivis un protocole de pupillométrie visant à mesurer la dynamique pupillaire lors d’exposition à des lumières bleues et vertes monochromatiques de trois intensités différentes. Les résultats ont montré davantage de constriction en bleu qu’en vert et des effets plus importants suivant l’augmentation de l’intensité lumineuse. Nos résultats ne montrent cependant pas de différence d’âge sur la constriction pupillaire à la lumière suggérant la préservation de cette réponse non-visuelle. Dans un deuxième temps, les mêmes sujets ont exécuté une tâche cognitive en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) tandis qu’ils étaient maintenus dans la noirceur, ou exposés à des lumières bleues. Les résultats ont montré une diminution des effets de la lumière avec l’âge dans le thalamus, l’amygdale, l’insula et l’aire ventrale tegmentale, régions engagées dans la vigilance, l’attention et les processus émotionnels. Les modifications qui s’opèrent sur les différentes fonctions non-visuelles avec l’âge ne semblent pas homogènes. Ces résultats corroborent les évidences animales qui montrent différents seuils de sensibilités à la lumière et la présence de réseaux neuronaux partiellement indépendants pour les diverses réponses non-visuelles. De plus, ils sont les premiers à démontrer que les effets neuronaux stimulants de la lumière bleue sur la cognition sont diminués avec l’âge. Les recherches devront évaluer si cette diminution de sensibilité influence les performances cognitives au cours du vieillissement. Enfin, un raffinement de nos connaissances permettra de mieux adapter l’environnement lumineux avec l’âge.

Synthese und Charakterisierung neuartiger, ambipolarer organischer Halbleiter, basierend auf Perylencarboximid-Systemen kombiniert mit funktionalisierten Spirobifluoreneinheiten

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese und Charakterisierung von donor-funktionalisierten Spiro-Perylencarboximiden, welche für den Einsatz in optoelektronischen Bauelementen wie z.B. organischen Phototransistoren, Feldeffekttransistoren oder Solarzellen vorgesehen sind. Die donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide stellen kovalent gebundene Donor-Akzeptor-Verbindungen dar, die unter geeigneter Belichtung einen ladungsgetrennten Zustand bilden können. Die Verbindungen wurden aus unterschiedlichen Spiroamin- und Perylenanhydrid-Edukten synthetisiert, die im Baukastenprinzip zu den entsprechenden Zielverbindungen umgesetzt wurden. Mittels unterschiedlicher Charakterisierungsmethoden (z.B. DSC, TGA, CV, Absorptions- und Fluoreszenzmessungen) wurden die Eigenschaften der neuartigen Zielverbindungen untersucht. Im Rahmen der Arbeit wurden vier neue Spiroamin-Edukte erstmalig synthetisiert und charakterisiert. Sie wurden durch Reduktion aus den bisher noch nicht beschriebenen Nitroverbindungen bzw. mittels Pd-katalysierter Kreuzkupplung (Hartwig-Buchwald-Reaktion) aus einer halogenierten Spiroverbindung erhalten. Als Perylenanhydrid-Edukt wurde erstmals eine perfluorierte Perylenanhydrid-Imid-Verbindung hergestellt. Aus den Spiroamin- und Perylenanhydrid-Edukten wurden insgesamt neun neue, donorfunktionalisierte Spiro-Perylencarboximide synthetisiert. Zusätzlich wurden sechs neuartige Spiro-Perylencarboximide ohne Diphenylamin-Donor hergestellt, die als Vergleichsverbindungen dienten. Die donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide besitzen eine Absorption im UV- und sichtbaren Spektralbereich, wobei hohe Extinktionskoeffizienten erreicht werden. Die Verbindungen zeigen in verdünnter Lösung (sowohl in polaren als auch in unpolaren Lösungsmitteln) eine Fluoreszenzquantenausbeute unter 1 %, was auf einen effizienten Ladungstransfer zurückzuführen ist. Alle donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide zeigen in den CV-Messungen reversibles Verhalten. Mittels CV-Messungen und optischer Methode konnten die HOMO- und LUMO-Lagen der jeweiligen Molekülhälften berechnet und das Fluoreszenzverhalten der Verbindungen erklärt werden. Ebenso konnten die Auswirkungen von unterschiedlichen Substituenten auf die jeweiligen HOMO-/LUMO-Lagen näher untersucht werden. Die durchgeführten DSC- und TGA-Untersuchungen zeigen hohe morphologische und thermische Stabilität der Verbindungen, wobei Glasübergangstemperaturen > 211 °C, Schmelztemperaturen > 388 °C und Zersetzungstemperaturen > 453 °C gemessen wurden. Diese Werte sind höher als die bisher in der Literatur für ähnliche spiroverknüpfte Verbindungen berichteten. Als besonders interessant haben sich die unsymmetrischen donorfunktionalisierten Spiro-Perylencarboximide herausgestellt. Sie zeigen hohe Löslichkeit in gängigen Lösungsmitteln, sind bis zu einer Molmasse < 1227 g/mol aufdampfbar und bilden stabile, amorphe Schichten.

Susceptibility of Staphylococcus aureus to porphyrin-mediated photodynamic antimicrobial chemotherapy: an in vitro study

The ability of Staphylococcus aureus to develop multidrug resistance is well documented, and the antibiotic resistance showed by an increasing number of bacteria has shown the need for alternative therapies to treat infections, photodynamic therapy (PDT) being a potential candidate. The aim of this study was to determine the effect of photodynamic therapy as a light-based bactericidal modality to eliminate Staphylococcus aureus. The study investigated a technique based on a combination of light and a photosensitizer that is capable of producing oxidative species to induce a cytotoxic effect. A Staphylococcus aureus suspension was exposed to a light emitting diode (LED) emitting at 628 nm, 14.6 mW/cm(2), and energy density of 20J/cm(2), 40J/cm(2), or 60 J/cm(2) in the presence of different porphyrin concentrations (PhotogemA (R)). Three drug concentrations were employed: 12 mu l/ml, 25 mu l/ml, and 50 mu l/ml. The treatment response was evaluated by the number of bacterial colony forming units (CFU) after light exposure. The results indicated that exposure to 60 J/cm(2) eliminated 100% (10 log(10) scales) of bacteria, on average. The best PDT response rate to eliminate Staphylococcus aureus was achieved with exposure to LED light in combination with the photosensitizer at concentrations ranging from 25 mu l/ml to 50 mu l/ml. These data suggest that PDT has the potential to eliminate Staphylococcus aureus in suspension and indicates the necessary drug concentration and light fluency.

Generation and suppression of singlet oxygen in hair by photosensitization of melanin

We have studied the spectroscopic properties of hair (white, blond, red, brown, and black) under illumination with visible light, giving special emphasis to the photoinduced generation of singlet oxygen ((1)O(2)). Irradiation of hair shafts (lambda(ex)>400 nm) changed their properties by degrading the melanin. Formation of C3 hydroperoxides in the melanin indol groups was proven by (1)H NMR. After 532-nm excitation, all hair shafts presented the characteristic (1)O(2) emission (lambda(em) = 1270 nm), whose intensity varied inversely with the melanin content. (1)O(2) lifetime was also shown to vary with hair type, being five times shorter in black hair than in blond hair, indicating the role of melanin as a (1)O(2) suppressor. Lifetime ranged from tenths of a nanosecond to a few microseconds, which is much shorter than the lifetime expected for (1)O(2) in the solvents in which the hair shafts were suspended, indicating that (1)O(2) is generated and suppressed inside the hair structure. Both eumelanin and pheomelanin were shown to produce and to suppress (1)O(2), with similar efficiencies. The higher amount of (1)O(2) generated in blond hair and its longer lifetime is compatible with the stronger damage that light exposure causes in blond hair. We propose a model to explain the formation and suppression of (1)O(2) in hair by photosensitization of melanin with visible light and the deleterious effects that an excess of visible light may cause in hair and skin. 2011 Published by Elsevier Inc.

Reaction of Bipolaris euphorbiae to environmental factors and its tolerance to solar and ultraviolet radiation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comportamento germinativo de sementes de leiteiro (Peschiera fuchsiaefolia): efeito da temperatura e luz

O leiteiro é uma planta daninha que ocorre em pastagens, de importância crescente no Brasil e que reproduz-se por sementes. Com o objetivo de conhecer o comportamento germinativo dessa espécie, as sementes foram colocadas para germinar sobre papel, em temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30, 35 e 40ºC, sem ou com luz (78 µmol s-1m-2/8h). Para a avaliação dos tratamentos, foram contabilizadas, semanalmente, o número de sementes germinadas (G), considerando-se a protrusão de 1cm de raiz primária, até que cessasse a germinação em todos os tratamentos (63 dias após a semeadura) e, determinou-se o índice de velocidade de germinação (IVG). Após esse período, as sementesforam transferidas para a temperatura de 30ºC com luz (condição favorável detectada na etapa anterior) e realizou-se contagem semanal até que a germinação cessasse novamente, em todos os tratamentos (91 dias após a semeadura), quando foram contabilizadas as sementes mortas (M) e as sementes quiescentes (Q). Os resultados indicaram que as sementes de leiteiro foram indiferentes à luz. A temperatura ótima de germinação para a espécie situou-se entre 25 e 30ºC (G=85%, M=15% e IVG=34). Nas temperaturas extremas de 15ºC (G=0%; Q=78%; M=22%) e 40 ºC (G=0%; Q=0% e M=100%) não houve a germinação das sementes.

Ecologia comportamental de tropidurus Hispidus e Tropidurus Semitaeniatus (Squamata, Tropiduridae) em Simpatria, em área de caatinga do nordeste do Brasil.

This study evaluated the spatial, time and alimentary niches of Tropidurus hispidus and Tropidurus semitaeniatus in sympatry in a caatinga of Rio Grande do Norte, Brazil, as well as their foraging and termoregulatory behaviors, the activity body temperature and their reproductive and fat body cycles. Monthly excursions, from October 2006 to May 2008, were conducted at the Ecological Station of the Seridó (ESEC Seridó), Serra Negra do Norte municipality, using specific methodology for investigation of the aforementioned objectives. The two species presented similarities in space niche use, mainly in rocky habitat, however they differed in vertical microhabitat use with T. hispidus using a larger vertical microhabitat range. In the dry season the time of activity of both species was bimodal. In the wet season T. semitaeniatus showed a unimodal activity period, while T. hispidus maintained an bimodal activity period. In terms of importance in the diet, to both species, Hymenoptera/Formicidae and Isoptera predominated during the dry season. In the wet season, although Hymenoptera/Formicidae had larger importance among the prey items, lizards opportunistically predated on Lepidoptera larvae, Coleoptera larvae/adults and Orthoptera nymphs/adults. The foraging intensity revealed differences between the species, mainly in the wet season, when T. semitaeniatus was more active than T. hispidus. The mean activity body temperature of T. semitaeniatus was significantly higher than that of T. hispidus. The thermoregulatory behavior showed that during the dry season T. hispidus and T. semitaeniatus spent more time in shade or under filtered sun. In the wet season, T. hispidus did not show differences in the amount of time spent among the light exposure locations, however T. semitaeniatus spent most of their time exposed to direct sun or filtered sun. The reproductive cicle of T. hispidus and T. semitaeniatus occurred from the middle of the dry season to the beginning of the wet season. In both species, female reproductive activity was influenced by precipitation, whereas males exhibited spermatozoa in their testes throughout the year, and their reproductive activity was not related with any of the climatic variables analysed. In the two species, the fat storage varied inversely with reproductive activity, and there was no difference in fat body mass between females and males. We concluded that the segregation between T. hispidus and T. semitaeniatus in this caatinga area occurs in vertical space use, in the largest vagility of T. hispidus in microhabitat use and larger range size of their alimentary xviii items. Additionally, significant seasonal differences in relation to the activity period, body temperature, and foraging and termoregulatory behaviors between these two Tropidurus species facilitate their coexistence.

Susceptibility of Staphylococcus aureus to porphyrin-mediated photodynamic antimicrobial chemotherapy: an in vitro study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Photoacclimation in a tropical population of Cladophora glomerata (L.) Kützing 1843 (Chlorophyta) from southeastern Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Composição florística e estrutura da comunidade de plantas do estrato herbáceo em áreas de cultivo de árvores frutíferas

O objetivo do presente trabalho foi caracterizar, em três épocas, a comunidade de plantas presentes em áreas de cultivo de abacateiro e de nogueira pecan, localizadas na Fazenda Experimental Lageado, da FCA-UNESP, município de Botucatu-SP. em decorrência da arquitetura da copa e do caráter decíduo das nogueiras, esta área apresenta-se mais ensolarada, o que produz condições ambientais diferentes entre as duas áreas estudadas. Foi estabelecida uma grade retangular composta de 55 parcelas quadradas, contíguas, com 5 m de lado, havendo 40 parcelas sob os abacateiros e 15 sob as nogueiras. As coletas foram realizadas em março, maio e agosto de 1993, quando foram sorteados quadrados de 1x 1 m em cada parcela, de forma a não haver coincidência entre as amostragens realizadas em cada época. Foram levantadas as espécies ocorrentes, sua porcentagem de cobertura e freqüência. Os dados foram analisados através de métodos multivariados, utilizando-se a Análise de Agrupamento para as seis situações (3 épocas x 2 ambientes). Foram coletadas, no total, 54 espécies, distribuídas em 38 gêneros e 19 famílias, sendo Asteraceae e Poaceae as que contribuíram com o maior número de espécies. A riqueza em espécies foi maior na área sob as nogueiras; em ambas as áreas, a riqueza foi maior na estação úmida. Sob os abacateiros, a porcentagem de cobertura total da comunidade apresentou pouca variação temporal, diferindo da área sob as nogueiras onde se observou flutuação deste parâmetro. O padrão de distribuição espacial, para quase todas as populações, foi do tipo agrupado. A similaridade florística foi maior entre as duas áreas dentro de cada época de coleta. A presença constante de espécies como Commelina nudiflora que contribuiu com valores elevados de cobertura nas três épocas de coleta, mostra a necessidade de utilizar métodos de controle permanentes na área do pomar estudado.

The color of illumination affects the stress response of jundiá (Rhamdia quelen, Quoy & Gaimard, Heptapteridae)

Este artigo traz os primeiros resultados sobre a resposta ao estresse em jundiá (Rhamdia quelen) expostos a diferentes cores de luz. O jundiá é uma espécie para produção no sul da América do Sul - sendo assim apta a cultivo em qualquer região de clima temperado e subtropical. Com o objetivo de desenvolver um manejo de luz para o jundiá durante sua manutenção em tanques internos e de entender a relação entre as cores de luz e o bem-estar da espécie, alevinos foram exposto por 10 dias à luz branca, azul e verde. No 10° dia de exposição às diferentes cores de luz, um estressor agudo foi imposto. Uma hora após a aplicação do estressor, os peixes foram amostrados e a resposta ao estresse medida por meio da determinação da concentração sérica de cortisol. Nossos resultados mostraram que a luz verde parece ser a pior alternativa para iluminar instalações internas ou de transporte de jundiás. Os resultados também sugerem que a cor da luz afeta a resposta ao estresse dos jundiás, conhecimento que pode ser útil no manejo da espécie.

Sufentanil-2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrin inclusion complex for pain treatment: Physicochemical, cytotoxicity, and pharmacological evaluation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)