Oral glutamate intake reduces acute and chronic effects of ethanol in rodents

Purpose: To assess the effects of oral glutamate intake on acute motor effects and chronic intake of ethanol in rodents. Methods: The acute effects of ethanol on motor function were studied in ICR mice by giving 2 or 6 g/kg of ethanol 2 h after distilled water or 2.5 g/kg glutamate per os. Thirty minutes after ethanol treatment, behavioral assays, including rotarod tests and foot print analysis were monitored. In chronic ethanol treatment, male Wistar rats were trained to consume ethanol-sucrose solution during a 2-h period daily, starting with 2 % ethanol/10 % sucrose and gradually increasing to 10 % ethanol/5 % sucrose solution over 56 days. After training session, the drug treatment phase was done for 10 days. The animals were force-fed 50 mg/kg/day topiramate or 2.5 g/kg/day glutamate 2 h before ethanol treatment sessions. Each day, ethanol intake, water intake, food intake and body weight were recorded. Results: Mice that received 2 or 6 g/kg of ethanol orally, showed a significant reduction in time on the rod in the rotarod test and a significant increase in both forelimb and hindlimb stride lengths when compared to control. Oral treatment with 2.5 g/kg of glutamate reversed the acute motor effects of ethanol. In chronic ethanol treatment, the intake of 10 % ethanol/5 % sucrose, accessible for 2 h, was significantly decreased in rats treated with either topiramate or glutamate. Conclusion: These results provide evidence that oral glutamate administration help to reduce the acute motor effects of ethanol in mice and ethanol intake in the chronic ethanol drinking rats.

Oral thearubigins do not protect against acetaminopheninduced hepatotoxicity in mice

Purpose: To investigate the potential protective effect of oral repeated doses of thearubigins against acetaminophen-induced hepatotoxicity in mice. Methods: Mice were randomly divided into six groups (n=8) and administered the following: Control group (saline), acetaminophen group (saline), N-acetylcysteine group (500 mg/kg/day), and thearubigins groups (60, 70, 100 mg/kg/day). The drugs were given orally by gavage for seven days. On day 7, 1 h after the last dose of treatment, the mice (except control group) were given a single dose of acetaminophen (n-acetyl-p-aminophenol, APAP) orally by gavage (350 mg/kg) and then sacrificed 4 h post-APAP intake. Blood was collected for biochemical measurements and their liver were subjected to biochemical and histopathological assessment. Results: The acetaminophen group showed significant increases (p < 0.001) in serum alanine aminotransferase level, hepatic cytochrome P2E1 level, and serum and hepatic malondialdehyde levels. Moreover it showed significant decrease (p < 0.001) in serum and hepatic glutathione levels. Morphologically, the liver sections showed cellular necrosis, vacuolization, and degeneration around the centrilobular veins. Pretreatment with N-acetylcysteine reversed all acetaminophen-induced changes (p < 0.001 for all biomarkers except for hepatic MDA (p = 0.014) while pretreatment with thearubigins failed to reverse any of them. Conclusion: Oral repeated doses of thearubigins failed to protect against acetaminophen-induced hepatotoxicity in mice and didn\'t affect hepatic cytochrome P2E1 level.

In vivo analgesic activity and safety assessment of Vitis vinifera L and Punica granatum L fruits extracts

Purpose: To investigate the analgesic properties of fruit extracts of Vitis vinifera (grape) and Punica granatum (pomegranate) in Albino mal mice. Methods: The analgesic activity of fruit extracts of V. vinifera and P. granatum were examined in vivo using thermal stimulus assays (i.e., tail immersion and hot plate) and acetic acid-induced writhing test using acetylsalicylic acid (0.1 g/kg, per os) as standard. The extracts were administered orally in doses of 1.0, 2.0 and 3.0 g/kg. Results: In acetic acid writhes test, both fruit extract pretreatments (1.0, 2.0 and 3.0 g/kg, per os) significantly decreased the number of writhes (p < 0.0001) in a dose-dependent manner compared to control. The Index of Pain Inhibition (IPI) values following V. vinifera extract treatments were 36.52 % (1.0 g/kg), 66.67 % (2.0 g/kg) and 89.71 % (3.0 g/kg) which were significantly different from those for P. granatum extracts (45.39 %, 1.0 g/kg), 70.93 %, 2.0 g/kg) and 86.88 %, 3.0 g/kg) at equivalent doses of 2.0 and 3.0 g/kg of the extracts The fruit extracts of both species increased the reaction latency time. In tail-immersion assay, only the fruit extract of P. granatum significantly increased the response to heat stimulus at doses of 2.0 g/kg (p < 0.05). Conclusion: The hydroalcohol fruit extracts of P. granatum and V. vinifera have potential analgesic effects. Further studies are needed to determine the active component responsible for this effect.

Desenvolvimento de uma nanoformulação autoemulsificante contendo o alcaloide epiisopiloturina para melhorar sua biodisponibilidade plasmática após administração via oral

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016.

The effects of vitamin D supplementation on maternal and neonatal outcome: A randomized clinical trial

Background: Vitamin D supplementation during pregnancy has been supposed to defend against adverse gestational outcomes. Objective: This randomized clinical trial study was conducted to assess the effects of 50,000 IU of vitamin D every two weeks supplementation on the incidence of gestational diabetes (GDM), gestational hypertension, preeclampsia and preterm labor, vitamin D status at term and neonatal outcomes contrasted with pregnant women that received 400 IU vitamin D daily. Materials and Methods: 500 women with gestational age 12-16 weeks and serum 25 hydroxy vitamin D (25 (OH) D ) less than 30 ng/ml randomly categorized in two groups. Group A received 400 IU vitamin D daily and group B 50,000 IU vitamin D every 2 weeks orally until delivery. Maternal and Neonatal outcomes were assessed in two groups. Results: The incidence of GDM in group B was significantly lower than group A (6.7% versus 13.4%) and odds ratio (95% Confidence interval) was 0.46 (0.24-0.87) (P=0.01). The mean ± SD level of 25 (OH) D at the time of delivery in mothers in group B was significantly higher than A (37.9 ± 19.8 versus 27.2 ± 18.8 ng/ml, respectively) (P=0.001). There were no differences in the incidence of preeclampsia, gestational hypertension, preterm labor, and low birth weight between two groups. The mean level of 25 (OH) D in cord blood of group B was significantly higher than group A (37.9 ± 18 versus 29.7 ± 19ng/ml, respectively). Anthropometric measures between neonates were not significantly different. Conclusion: Our study showed 50,000 IU vitamin D every 2 weeks decreased the incidence of GDM.

Effects of aqueous extract from Asparagus officinalis L. roots on hypothalamic-pituitary-gonadal axis hormone levels and the number of ovarian follicles in adult rats

Background: Asparagus is a plant with high nutritional, pharmaceutical, and industrial values. Objective: The present study aimed to evaluate the effect of aqueous extract of asparagus roots on the hypothalamic-pituitary-gonadal axis hormones and oogenesis in female rats. Materials and Methods: In this experimental study, 40 adult female Wistar rats were divided into five groups, which consist 8 rats. Groups included control, sham and three experimental groups receiving different doses (100, 200, 400 mg/kg/bw) of aqueous extract of asparagus roots. All dosages were administered orally for 28 days. Blood samples were taken from rats to evaluate serum levels of Gonadotropin releasing hormone (GnRH), follicular stimulating hormone (FSH), Luteinal hormone (LH), estrogen, and progesterone hormones. The ovaries were removed, weighted, sectioned, and studied by light microscope. Results: Dose-dependent aqueous extract of asparagus roots significantly increased serum levels of GnRH, FSH, LH, estrogen, and progestin hormones compared to control and sham groups. Increase in number of ovarian follicles and corpus luteum in groups treated with asparagus root extract was also observed (p<0.05). Conclusion: Asparagus roots extract stimulates secretion of hypothalamic- pituitary- gonadal axis hormones. This also positively affects oogenesis in female rats.

Robust gap repair in the contractile ring ensures timely completion of cytokinesis

Cytokinesis in animal cells requires the constriction of an actomyosin contractile ring, whose architecture and mechanism remain poorly understood. We use laser microsurgery to explore the biophysical properties of constricting rings in Caenorhabditis elegans embryos. Laser cutting causes rings to snap open. However, instead of disintegrating, ring topology recovers and constriction proceeds. In response to severing, a finite gap forms and is repaired by recruitment of new material in an actin polymerization-dependent manner. An open ring is able to constrict, and rings repair from successive cuts. After gap repair, an increase in constriction velocity allows cytokinesis to complete at the same time as controls. Our analysis demonstrates that tension in the ring increases while net cortical tension at the site of ingression decreases throughout constriction and suggests that cytokinesis is accomplished by contractile modules that assemble and contract autonomously, enabling local repair of the actomyosin network. Consequently, cytokinesis is a highly robust process impervious to discontinuities in contractile ring structure.

Anabolic resistance does not explain sarcopenia in patients with type 2 diabetes mellitus, compared with healthy controls, despite reduced mTOR pathway activity

Background Ageing and type 2 diabetes mellitus (T2DM) are risk factors for skeletal muscle loss. We investigated whether anabolic resistance to feeding might underlie accelerated muscle loss in older people with T2DM and whether dysregulated mTOR signalling was implicated. Subjects 8 obese men with T2DM, and 12 age-matched controls were studied (age 68±3 vs. 68±6y; BMI: 30±2 vs. 27±5 kg·m-2). Methods Body composition was measured by dual-X-ray absorptiometry. Insulin and glucose were clamped at post-absorptive concentrations (13±2 vs. 9±3 mU·l-1; 7.4±1.9 vs. 4.6±0.4 mmol·l-1; T2DM vs. controls). Fractional synthetic rates (FSR) of myofibrillar and sarcoplasmic proteins were measured as the rate of incorporation of [13C] leucine during a primed, constant infusion of [1-13C] α-ketoisocaproic acid, 3 h after 10 or 20g of essential amino acids (EAA) were orally administered. Protein expression of total and phosphorylated mTOR signalling proteins was determined by Western blot analysis. Results Despite a significantly lower appendicular lean mass index and a greater fat mass index in T2DM vs. controls, basal myofibrillar and sarcoplasmic and post-prandial myofibrillar FSR were similar. After 20g EAA, stimulation of sarcoplasmic FSR was slightly blunted in T2DM patients. Furthermore, feeding 20g EAA increased phosphorylation of mTOR, p70S6k and 4E-BP1 by 60-100% in controls with no response observed in T2DM. Conclusions There was clear dissociation between changes in mTOR signalling versus changes in protein synthesis rates. However, the intact anabolic response of myofibrillar FSR to feeding in both groups suggests anabolic resistance may not explain accelerated muscle loss in T2DM.

Determination of subclinical metabolic disorders in transition dairy cows

Das Gesundheitsmanagement von Milchkühen hat in den vergangenen Jahren auf den landwirtschaftlichen Betrieben an Bedeutung gewonnen. Neben Präventionsmaßnahmen zur Gesunderhaltung der Tiere ist die frühzeitige und systematische Erkennung von Erkrankungen hierbei der Hauptbestandteil. Es zeigt sich vermehrt, dass vor allem Transitkühe verstärkt an Stoffwechselerkrankungen in sowohl klinischer als auch subklinischer Form erkranken. Letztere stellen ein hohes Risiko dar, zum einen weil subklinische Erkrankungen oftmals nur schwer oder gar nicht erkannt werden und zum anderen, weil sie in vielen Fällen die Grundlage für meist schwerwiegendere Folgeerkrankungen sind. In der vorliegenden Studie wird das Thema der Früherkennung von subklinischen Ketosen und der subakuten Pansenazidose behandelt. Verschiedene Methoden wurden unter praktischen Versuchsbedingungen auf ihre Tauglichkeit zur Krankheitserkennung hin geprüft. In einer ersten Studie wurde auf einem konventionellen Milchviehbetrieb ein Ketose-Monitoring bei frischlaktierenden Kühen ab Tag 3 postpartum durchgeführt. Insgesamt 15 Tiere waren an einer subklinischen Ketose erkrankt, was eine Aufkommensrate von 26% in den untersuchten Tieren bedeutete. Die Blutproben von insgesamt 24 Tieren wurden auf ihren IL-6-Gehalt untersucht. Von den untersuchten Tieren waren 14 Tiere erkrankt, 10 Tiere bildeten die gesunde Kontrollgruppe. Interleukin-6 wurde bestimmt, da dem Zytokin IL-6 in anderen Studien in Bezug auf Ketosen eine Rolle zugesprochen wurde. Die erwartete Erhöhung von IL-6 bei erkrankten Tieren konnte nicht festgestellt werden; die erkrankten Kühe zeigten vielmehr die niedrigsten IL-6 Werte der Studiengruppe. Insgesamt waren die IL-6 Konzentrationen auf einem niedrigen Niveau mit 27.2 pg/m l± 10.2. Es zeigte sich, dass die IL-6 Bestimmung im Blut hinsichtlich der Erkennung von subklinischen Ketosen nur eingeschränkt nutzbar ist. Es konnte ausschließlich eine schwache negative Korrelation zwischen Beta- Hydroxybutyrat (BHBA, Goldstandard für den Nachweis einer Ketose) und IL-6 detektiert werden. Zusätzlich zu den Blutanalysen wurde ebenfalls die tägliche Wiederkauaktivität mit dem „DairyCheck“ System bestimmt, welches kontinuierlich die charakteristischen Kaumuskelkontraktionen aufzeichnet und somit die Dauer des Wiederkäuens bestimmt werden kann. Es wurde geprüft, ob sich ketotische Tiere von nicht ketotischen Tieren hinsichtlich der täglichen Wiederkäuzeit unterscheiden. Milchkühe mit einer Ketose kauten im Schnitt 475 min/d ± 56 wieder, nach Genesung 497 min/d ± 48. Sie befanden sich somit im Durchschnitt immer unterhalb der gesunden Kontrollgruppe, welche 521 min/d ± 76 wiederkaute. Eine Korrelation zwischen der Wiederkauzeit und dem BHBA- Gehalt im Blut war nur sehr schwach ausgeprägt, nicht zuletzt da die Tiere generell eine hohe Variabilität in der Wiederkauaktivität zeigten. Bei einer weiteren Studie, ebenfalls auf einem Praxisbetrieb durchgeführt, wurde auf die Erkennung der subakuten Pansensazidose (SARA) fokussiert. Hierbei kam ein drahtloses, kommerziell verfügbares Bolussystem zum Einsatz, welches den pH Wert kontinuierlich im Retikulorumen misst. Es macht die Erkennung einer SARA auch unter Praxisbedingungen ohne invasive Methoden wie der Punktion möglich. Das Bolussystem wurde 24 Milchkühen kurz vor der Abkalbung oral eingegeben, um den pH-Wert während der gesamten Transitphase messen und überwachen zu können. Während in der Trockenstehphase nur vereinzelte SARA Fälle auftraten, erlitt ein Großteil der untersuchten Tiere in der Frühlaktation eine SARA. Auf Grundlage von pH-Werten von laktierenden Milchkühen, wurde zusätzlich eine Sensitivitätsanalyse von verschieden, bereits eingesetzten Nachweismethoden durchgeführt, um die Tauglichkeit für die SARA-Diagnostik zu untersuchen. Es handelte sich hierbei zum einen um einen SARA-Nachweis unter Heranziehung von Einzelwerten, Fress- und Wiederkäuzeiten, sowie ausgewählten Milchinhaltsstoffen und der Milchmenge. Die Analyse ergab, dass nahezu alle Nachweismethoden im Vergleich zur Langzeitmessung nur eingeschränkt zur SARA-Diagnostik nutzbar sind. In einem weiteren Teil der Studie wurde eine Kotfraktionierung bei den gleichen Tieren durchgeführt, um damit SARA-Tiere auch mittels der Kotanalyse erkennen kann. Es konnte gezeigt werden, dass zum einen die Ration einen Einfluss auf die Kotzusammensetzung hat (Trockensteherration versus Ration für Laktierende) zum anderen aber auch, dass eine SARA die Zusammensetzung des Kotes verändert. Hierfür wurden Kotproben ausschließlich von laktierenden Kühen untersucht, sodass der Einfluss der Ration ausgeschlossen werden konnte. Erhöhte Faseranteile im Kot von SARA - Kühen gaben Hinweis auf eine verminderte Verdaulichkeit. Dabei erwies sich vor allem die Hemizellulose als guter Parameter, um auf eine SARA schließen zu können. Die Versuchsbedingungen ließen es ebenfalls zu, die pH-Verläufe der Tiere in der Frühlaktation zu untersuchen. Eine Clusteranalyse von pH-Werten der ersten 12 Tage postpartum zeigte, dass die untersuchten Tiere trotz gleicher Haltungs- und Fütterungsbedingungen unterschiedliche pH-Wert Verläufe entwickelten. So gab es eine Gruppe von Milchkühen, die den pH-Wert stabil halten konnte, während die restlichen pH-Abfälle in verschiedenen Verläufen und Intensitäten aufzeigten. Es konnte ebenfalls aufgezeigt werden, dass Tiere innerhalb der Testherde unterschiedliche Schweregrade der SARA entwickelten. Auch in dieser Studie wurde deutlich, dass Tiere scheinbar unterschiedliche Möglichkeiten haben, auf ihre Umwelt zu reagieren, bzw. suboptimalen Bedingungen entgegenwirken zu können. Zusammengefasst wurden verschiedene Methoden zur Ketose- und SARA- Erkennung geprüft, von denen nur einzelne für die Praxis zu empfehlen sind. Die Variabilität der Tiere, sowohl bei der Ausprägung der Erkrankungen als auch bei den gemessenen Parametern verdeutlicht die Notwendigkeit, diese im Herden- und Gesundheitsmanagement in Zukunft stärker zu berücksichtigen.

An Assessment to Toxicological Risk of Pesticide Exposure

On the one hand, pesticides may be absorbed into the body orally, dermally, ocularly and by inhalation and the human exposure may be dietary, recreational and/or occupational where toxicity could be acute or chronic. On the other hand, the environmental fate and toxicity of the pesticide is contingent on the physico-chemical characteristics of pesticide, the soil composition and adsorption. Human toxicity is also dependent on the exposure time and individual’s susceptibility. Therefore, this work will focus on the development of an Artificial Intelligence based diagnosis support system to assess the pesticide toxicological risk to humanoid, built under a formal framework based on Logic Programming to knowledge representation and reasoning, complemented with an approach to computing grounded on Artificial Neural Networks. The proposed solution is unique in itself, once it caters for the explicit treatment of incomplete, unknown, or even self-contradictory information, either in terms of a qualitative or quantitative setting.