Beta cell mass and growth after syngeneic islet cell transplantation in normal and streptozocin diabetic C57BL/6 mice

In islet transplantation, nonimmunological factors such as limited growth capacity or increased death rate could reduce the beta cell mass in the graft and lead to failure of the transplant. We studied the evolution of beta cell replication and mass after transplantation of insufficient, minimally sufficient, or excessive islet tissue. Streptozocin diabetic C57BL/6 mice received 150 or 300 syngeneic islets under the kidney capsule and normal mice received 300 islets. In streptozocin diabetic mice 300 islets restored normoglycemia; beta cell replication in transplanted islets was similar to replication in normal pancreas and beta cell mass in the graft remained constant. In contrast, 150 islets were insufficient to achieve normoglycemia; beta cell replication was increased initially but not by 18 or 30 d despite persistent hyperglycemia, and beta cell mass fell progressively. When islets were transplanted into normal recipients, beta cell replication remained normal but beta cells underwent atrophy and mass in the graft was substantially reduced. Therefore, with a successful islet transplant, in diabetic mice beta cell replication and mass remain constant. In contrast, when insufficient islet tissue is transplanted an initial increase in beta cell replication can not compensate for a decline in beta cell mass. When excessive islet tissue is transplanted, beta cell mass is reduced despite normal beta cell replication.

Transplanted beta cell response to increased metabolic demand. Changes in beta cell replication and mass

We determined the capacity of transplanted beta cells to modify their replication and mass when stimulated by changes in metabolic demand. Five groups of Lewis rats were studied: group 1 (Tx-Px) had a 95% pancreatectomy 14 d after transplantation of 500 islets; group 2 (Px-Tx) had a 95% pancreatectomy 14 d before transplantation of 500 islets; group 3 (Tx) was transplanted with 500 islets; group 4 (Px) had a 95% pancreatectomy; and group 5 (normal) was neither transplanted nor pancreatectomized. Blood glucose was normal in Tx-Px and Tx groups at all times. Px-Tx and Px groups developed severe hyperglycemia after pancreatectomy that was corrected in Px-Tx group in 83% of rats 28 d after transplantation. Replication of transplanted beta cells increased in Tx-Px (1.15 +/- 0.12%) and Px-Tx (0.85 +/- 0.12%) groups, but not in Tx group (0.64 +/- 0.07%) compared with normal pancreatic beta cells (0.38 +/- 0.05%) (P < 0.001). Mean beta cell size increased in Tx-Px (311 +/- 14 microns2) and Px-Tx (328 +/- 13 microns2) groups compared with Tx (252 +/- 12 microns2) and normal (239 +/- 9 microns2) groups (P < 0.001). Transplanted beta cell mass increased in Tx-Px (1.87 +/- 0.51 mg) and Px-Tx (1.55 +/- 0.21 mg) groups compared with Tx group (0.78 +/- 0.17 mg) (P < 0.05). In summary, changes in transplanted beta cells prevented the development of hyperglycemia in Tx-Px rats. Transplanted beta cells responded to increased metabolic demand increasing their beta cell mass.

Quantificação da resistência tênsil e da friabilidade de um latossolo vermelho distroférrico sob plantio direto

A qualidade estrutural do solo é importante para a emergência das plântulas, bem como para o crescimento, desenvolvimento e produtividade das culturas. Uma ampla distribuição de valores de resistência tênsil do solo indica condições estruturais do solo para atender a estes pressupostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência tênsil e a friabilidade de um Latossolo Vermelho distroférrico sob plantio direto com sucessão e rotação de culturas. Os tratamentos utilizados foram: plantio direto com sucessão das culturas de trigo e soja (SDS); plantio direto com rotação de culturas, utilizando em seqüência milho-aveia-soja-aveia-soja-trigo (SDR), e SDR associado à escarificação periódica do solo (SDE). Em duas épocas distintas (outubro de 2003 e abril de 2004), foram coletados dez blocos de solo (0,15 x 0,20 x 0,10 m) em cada tratamento na camada de 0-0,20 m de profundidade. Quatrocentos e cinqüenta agregados de cada tratamento e época de coleta foram utilizados para determinar a resistência tênsil e a friabilidade do solo, determinando-se, também, o conteúdo de C orgânico. Não foi verificada influência do C orgânico do solo na resistência tênsil e na friabilidade do solo. Verificou-se menor resistência tênsil em SDE para o ano de 2003. A sucessão de culturas (SDS) alternou temporariamente a friabilidade do solo entre a classe friável e a muito friável. A rotação de culturas (SDR) manteve temporalmente estável a estrutura do solo na classe de friabilidade do solo muito friável, assegurando melhor estrutura e qualidade física do solo. A resistência tênsil dos agregados e a friabilidade foram sensíveis na avaliação da qualidade estrutural do solo para os sistemas de manejo de solo e culturas estudados.

Quantificação da degradação física do solo por meio da curva de resistência do solo à penetração

A resistência do solo à penetração (RP) é uma das propriedades físicas que freqüentemente impõe restrições ao crescimento das raízes das plantas. A RP varia positivamente com a densidade do solo (Ds) e negativamente com o conteúdo de água do solo (θ), e a descrição matemática das relações da RP com Ds e θ estabelece a curva de resistência do solo à penetração (CRS). O objetivo deste trabalho foi quantificar a CRS em um Latossolo Vermelho distrófico sob diferentes sistemas de uso e manejo do solo e utilizá-la na descrição da degradação física do solo. Foram selecionadas quatro áreas: (a) solo sob mata nativa; (b) solo sob pastagem cultivada com Brachiaria humidicola por mais de 20 anos; (c) solo de uma área cultivada com citros por mais de 10 anos, e (d) solo cultivado com culturas anuais por mais de 15 anos. Em cada sistema de uso e manejo, foram coletadas 48 amostras indeformadas de solo no centro da camada de 0-0,10 m de profundidade. Conjuntos de 16 amostras (quatro amostras por tratamento) foram submetidos aos potencias matriciais (Ψ) de -10 a -15.000 hPa. Nessas amostras, determinaram-se a RP, Ds e θ. A CRS foi ajustada por um modelo não-linear (RP = a Ds b θc), no qual a, b e c são coeficientes de ajuste do modelo. O modelo ajustado explicou acima de 83 % da variabilidade da RP em todos os sistemas de uso e manejo. Em solo compactado, para a manutenção da RP em valores não-impeditivos às plantas (RP < 2,0 MPa), é necessário manter maiores valores de θ. Nos solos cultivados com citros e culturas anuais, verificaram-se valores excessivamente elevados de RP em θ equivalente à capacidade de campo (Ψ = -100 hPa), indicando maior degradação da qualidade física do solo.

Beta-agonistien käyttö lihantuotannossa

Summary: The use of beta-agonists in animal production

Peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta (PPARbeta/delta) but not PPARalpha serves as a plasma free fatty acid sensor in liver.

Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) is an important transcription factor in liver that can be activated physiologically by fasting or pharmacologically by using high-affinity synthetic agonists. Here we initially set out to elucidate the similarities in gene induction between Wy14643 and fasting. Numerous genes were commonly regulated in liver between the two treatments, including many classical PPARalpha target genes, such as Aldh3a2 and Cpt2. Remarkably, several genes induced by Wy14643 were upregulated by fasting independently of PPARalpha, including Lpin2 and St3gal5, suggesting involvement of another transcription factor. Using chromatin immunoprecipitation, Lpin2 and St3gal5 were shown to be direct targets of PPARbeta/delta during fasting, whereas Aldh3a2 and Cpt2 were exclusive targets of PPARalpha. Binding of PPARbeta/delta to the Lpin2 and St3gal5 genes followed the plasma free fatty acid (FFA) concentration, consistent with activation of PPARbeta/delta by plasma FFAs. Subsequent experiments using transgenic and knockout mice for Angptl4, a potent stimulant of adipose tissue lipolysis, confirmed the stimulatory effect of plasma FFAs on Lpin2 and St3gal5 expression levels via PPARbeta/delta. In contrast, the data did not support activation of PPARalpha by plasma FFAs. The results identify Lpin2 and St3gal5 as novel PPARbeta/delta target genes and show that upregulation of gene expression by PPARbeta/delta is sensitive to plasma FFA levels. In contrast, this is not the case for PPARalpha, revealing a novel mechanism for functional differentiation between PPARs.

X-ray diffraction, thermal analysis, and Raman scattering study of K2BeF4 and comparation to other member of the (beta)-K2SO4 family with ferroelectric -paraelectric transition

Thermal analysis, powder diffraction, and Raman scattering as a function of the temperature were carried out on K2BeF4. Moreover, the crystal structure was determined at 293 K from powder diffraction. The compound shows a transition from Pna21 to Pnam space group at 921 K with a transition enthalpy of 5 kJ/mol. The transition is assumed to be first order because the compound shows metastability. Structurally and spectroscopically the transition is similar to those observed in (NH4)2SO4, which suggests that the low-temperature phase is ferroelectric. In order to confirm it, the spontaneous polarization has been computed using an ionic model.

Differential expression of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha, -beta, and -gamma during rat embryonic development.

The expression patterns of the three different peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) isotypes have been determined during rat embryonic development by in situ hybridization. The expression of PPARalpha starts late in development, with increasing levels in organs such as liver, kidney, intestine, and pancreas, in which it will also be present later in adulthood to regulate its specific target genes. PPARalpha is also transiently expressed in the embryonic epidermis and central nervous system. PPARgamma presents a very restricted pattern of expression, being strongly expressed in brown adipose tissue, in which differentiation it has been shown to participate. Like PPARalpha, it is also expressed transiently in the central nervous system. Interestingly, PPARalpha, -beta and -gamma are coexpressed at high levels in brown adipose tissue. Finally, the high and ubiquitous expression of PPARbeta suggests some fundamental role(s) that this receptor might play throughout development.

Inhibition of estrogen-responsive gene activation by the retinoid X receptor beta: evidence for multiple inhibitory pathways.

The retinoid X receptor beta (RXR beta; H-2RIIBP) forms heterodimers with various nuclear hormone receptors and binds multiple hormone response elements, including the estrogen response element (ERE). In this report, we show that endogenous RXR beta contributes to ERE binding activity in nuclear extracts of the human breast cancer cell line MCF-7. To define a possible regulatory role of RXR beta regarding estrogen-responsive transcription in breast cancer cells, RXR beta and a reporter gene driven by the vitellogenin A2 ERE were transfected into estrogen-treated MCF-7 cells. RXR beta inhibited ERE-driven reporter activity in a dose-dependent and element-specific fashion. This inhibition occurred in the absence of the RXR ligand 9-cis retinoic acid. The RXR beta-induced inhibition was specific for estrogen receptor (ER)-mediated ERE activation because inhibition was observed in ER-negative MDA-MB-231 cells only following transfection of the estrogen-activated ER. No inhibition of the basal reporter activity was observed. The inhibition was not caused by simple competition of RXR beta with the ER for ERE binding, since deletion mutants retaining DNA binding activity but lacking the N-terminal or C-terminal domain failed to inhibit reporter activity. In addition, cross-linking studies indicated the presence of an auxiliary nuclear factor present in MCF-7 cells that contributed to RXR beta binding of the ERE. Studies using known heterodimerization partners of RXR beta confirmed that RXR beta/triiodothyronine receptor alpha heterodimers avidly bind the ERE but revealed the existence of another triiodothyronine-independent pathway of ERE inhibition. These results indicate that estrogen-responsive genes may be negatively regulated by RXR beta through two distinct pathways.

Activation of peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta inhibits lipopolysaccharide-induced cytokine production in adipocytes by lowering nuclear factor-kappaB activity via extracellular signal-related kinase 1/2.

OBJECTIVE: Chronic activation of the nuclear factor-kappaB (NF-kappaB) in white adipose tissue leads to increased production of pro-inflammatory cytokines, which are involved in the development of insulin resistance. It is presently unknown whether peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) beta/delta activation prevents inflammation in adipocytes. RESEARCH DESIGN AND METHODS AND RESULTS: First, we examined whether the PPARbeta/delta agonist GW501516 prevents lipopolysaccharide (LPS)-induced cytokine production in differentiated 3T3-L1 adipocytes. Treatment with GW501516 blocked LPS-induced IL-6 expression and secretion by adipocytes and the subsequent activation of the signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3)-Suppressor of cytokine signaling 3 (SOCS3) pathway. This effect was associated with the capacity of GW501516 to impede LPS-induced NF-kappaB activation. Second, in in vivo studies, white adipose tissue from Zucker diabetic fatty (ZDF) rats, compared with that of lean rats, showed reduced PPARbeta/delta expression and PPAR DNA-binding activity, which was accompanied by enhanced IL-6 expression and NF-kappaB DNA-binding activity. Furthermore, IL-6 expression and NF-kappaB DNA-binding activity was higher in white adipose tissue from PPARbeta/delta-null mice than in wild-type mice. Because mitogen-activated protein kinase-extracellular signal-related kinase (ERK)1/2 (MEK1/2) is involved in LPS-induced NF-kappaB activation in adipocytes, we explored whether PPARbeta/delta prevented NF-kappaB activation by inhibiting this pathway. Interestingly, GW501516 prevented ERK1/2 phosphorylation by LPS. Furthermore, white adipose tissue from animal showing constitutively increased NF-kappaB activity, such as ZDF rats and PPARbeta/delta-null mice, also showed enhanced phospho-ERK1/2 levels. CONCLUSIONS: These findings indicate that activation of PPARbeta/delta inhibits enhanced cytokine production in adipocytes by preventing NF-kappaB activation via ERK1/2, an effect that may help prevent insulin resistance.

Estimativa da resistência mecânica à penetração de um latossolo vermelho sob cultura perene no norte do estado do Paraná

Uma das propriedades físicas importantes para o manejo e estudo da qualidade física dos solos é sua resistência à penetração, uma vez que esta propriedade se apresenta relacionada a diversos atributos do solo indicadores do grau de compactação. O objetivo deste trabalho foi estimar a resistência mecânica do solo à penetração de um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultura perene, em três condições de umidade gravimétrica, a partir da densidade, umidade, teor de argila (Arg) e matéria orgânica do solo. A resistência mecânica do solo à penetração foi avaliada mediante o uso do penetrômetro de impacto, e os dados obtidos em impactos dm-1 foram convertidos em resistência dinâmica (MPa). No momento da determinação da resistência mecânica do solo, foram coletadas 30 amostras por profundidade: 0-0,10; 0,1-0,3; 0,3-0,5 m, para determinação de três diferentes teores de umidade gravimétrica (Ug) (Ug1 < 0,20 kg kg-1 , 0,20 < Ug2 < 0,30 kg kg-1 e Ug3 > 0,30 kg kg-1 ), composição granulométrica, teor de matéria orgânica (MO) e densidade do solo (Ds). Foram aplicados testes de distribuição normal para seleção das variáveis participantes dos modelos, por meio do teste W. Em seguida, foram realizadas análises de correlação simples entre as variáveis e análise de regressão múltipla por Stepwise. Para obtenção dos modelos, realizou-se uma análise com quatro variáveis independentes, representadas por: X1 = Ug, X2 = Ds, X3 = MO, X4 = Arg, e a variável dependente (Y), caracterizada pela resistência do solo à penetração (RP). Após obtenção dos modelos finais, testaram-se os efeitos de multicolinearidade por meio do VIF (Fator de Incremento de Variância), sendo os valores de VIF menores que 10 indicativos de que o efeito da multicolineridade não influencia os resultados da regressão. Foi utilizado o nível de significância do valor F da variável de 15 % de probabilidade para a inclusão e exclusão de variáveis no modelo. Os resultados permitiram concluir que as equações que melhor estimaram a resistência do solo à penetração foram: para Ug < 0,20 kg kg-1 : RPE = 1,12 + 2,04Ds + 0,17MO (R² = 0,92); para (0,20 < Ug < 0,30 kg kg-1): RPE = 2,93 - 17,85Ug + 2,98Ds (R² = 0,95); para Ug > 0,30 kg kg-1: RPE = 3,20 - 13,78Ug + 4,43Ds (R² = 0,97). Em todas as situações estudadas, os coeficientes de variação variaram de altos (situação UG1) a muito altos (situação UG2 e Ug3), caracterizando alta variabilidade espacial da RP; logo, a utilização dos modelos selecionados deve ser feita com cautela, pois ocorre importante dispersão de pontos estimados por meio dos modelos, em relação aos valores medidos.

Correlação linear e espacial entre a resistência do solo ao penetrômetro e a produtividade do feijoeiro irrigado

A resistência do solo ao penetrômetro exerce grande influência sobre o crescimento e desenvolvimento vegetal, uma vez que o crescimento das raízes, assim como o rendimento das culturas, varia de forma inversamente proporcional ao seu valor. Dessa forma, a análise da variabilidade espacial da resistência do solo ao penetrômetro e da produtividade, por meio da geoestatística, pode indicar alternativas de manejo para reduzir os efeitos da variabilidade do solo sobre a produtividade e também melhorar a estimativa de respostas das culturas sob determinadas práticas de manejo. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi relacionar e caracterizar a variabilidade espacial da resistência do solo ao penetrômetro (RP) e a produtividade do feijoeiro irrigado em sistema de semeadura direta, em duas safras consecutivas. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho distroférrico típico, no campo experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da Unicamp, no município de Campinas-SP, cujas coordenadas geográficas são: 22 ° 48 ' 57 " de latitude sul, 47 ° 03 ' 33 " de longitude oeste e altitude média de 640 m. As avaliações foram realizadas em uma malha regular de amostragem de 3 x 3 m, totalizando 60 pontos amostrais por parcela. A análise da dependência espacial foi avaliada pela geoestatística, e os parâmetros dos semivariogramas utilizados para construir mapas de isolinhas, por meio do interpolador de krigagem do programa Surfer 8.0. A regressão linear simples entre mapas (pixel-a-pixel) mostrou correlação negativa entre os valores de RP e a produtividade; no entanto, a produtividade do feijoeiro irrigado apresentou baixa correlação com a resistência do solo ao penetrômetro em sistema semeadura direta nas duas safras.

Effects of composite casein and [beta]-lactoglobulin genotypes on renneting properties and composition of bovine milk by assuming an animal model

Selostus: Kaseiinien yhdistelmägenotyyppien ja [beta]-laktoglobuliinin genotyyppien vaikutus maidon juoksettumisominaisuuksiin ja koostumukseen

Funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração

A estimativa da curva de resistência do solo à penetração (CRP) a partir de variáveis de fácil obtenção, como o conteúdo de água, representa uma medida útil não só para a quantificação do estado de compactação, mas também para facilitar a interpretação da resistência do solo à penetração obtida em diferentes condições de campo. O objetivo deste trabalho foi estimar a CRP em solos de diferentes granulometrias e densidades, a partir de dados obtidos com o penetrômetro de impacto. O experimento foi realizado no laboratório de Pedologia da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Jaboticabal, SP. Foram utilizadas quatro classes de solos: Neossolo Quartzarênico, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho distrófico e Latossolo Vermelho acriférrico, os quais foram coletados na camada de 0-0,20 m. Colunas de PVC, com dimensões de 0,25 m de diâmetro e 0,6 m de altura, foram preenchidas de forma a obter duas condições de compactação: menor densidade e maior densidade do solo. O conteúdo de água nos solos, inicialmente elevado até o ponto de saturação, foi monitorado diariamente por meio de um medidor eletrônico tipo TDR (Profile Probe PR2 acoplado ao Moisture Meter HH2). A resistência do solo à penetração foi mensurada por meio de um penetrômetro de impacto adaptado para vaso. Os pares de dados entre a resistência do solo à penetração e o conteúdo de água foram ajustados, e as CRP foram submetidas ao teste de significância. A relação entre a resistência do solo à penetração e o conteúdo de água foi descrita pelo modelo exponencial decrescente: , em que RP representa a resistência do solo à penetração (MPa); Ug é o conteúdo de água (kg kg-1); e A, B e C são os coeficientes da equação. Foram obtidos coeficientes de determinação que variaram de 0,79 a 0,96.