Solos com morfologia latossólica e caráter câmbico na região de Governador Valadares, Médio Rio Doce, Minas Gerais: gênese e micromorfologia

Nas regiões do Médio Vale do Rio Doce marcadas por fortes alterações seco-úmidas sazonais do clima, coexistem Latossolos, Cambissolos e Argissolos, com maior fertilidade nos últimos. Observações gerais da região indicam Latossolos com certa reserva em minerais primários, conferindo-lhes caráter câmbico, bem como Cambissolos com morfologia latossólica. Neste trabalho, foram estudadas a gênese e características pedológicas de Latossolos, Cambissolos associados e um Argissolo, em duas toposseqüências na microbacia do córrego do Desidério, no Planalto Soerguido/maciço montanhoso do divisor Suaçui Pequeno/Corrente Grande, região noroeste do município de Governador Valadares. Além de características químicas e físicas de rotina, foram investigadas as feições micromorfológicas de seis perfis de solos em duas toposseqüências e feitos exames microquímicos por microscopia eletrônica (EDS) nos diversos tipos de minerais amostrados. Tanto os Latossolos quanto os Cambissolos mostraram microestrutura granular típica, com relação silte/argila abaixo do limite requerido para diferenciar Latossolos de Cambissolos. O processo de coluvionamento associado à encosta onde há afloramento de rochas enriquece os solos a jusante, conferindo características câmbicas. Mesmo nos Latossolos mais profundos ocorrem alguns grãos residuais de feldspato potássico e, principalmente, micas degradadas, indicando relativa reserva de K não-trocável nestes solos. Nos Cambissolos latossólicos estudados há diversidade mineralógica muito maior na fração grosseira, com a coexistência de minerais instáveis (biotita, anfibólio, feldspato) e minerais resistentes (minerais de Ti, gibbsita), denotando a intensa pedoturbação atuando sobre o material coluvial proveniente de afloramentos de rochas a montante. As áreas de Cambissolos com morfologia latossólica são preferencialmente utilizadas com cultivos de subsistência, devido à maior fertilidade química e profundidade destes solos.

Caracterização física, química, mineralógica e micromorfológica de horizontes coesos e fragipãs de solos vermelhos e amarelos do ambiente Tabuleiros Costeiros

O objetivo do presente trabalho foi avaliar física, química, mineralógica e micromorfologicamente solos vermelhos, amarelos e acinzentados coesos em três toposseqüências na região dos Tabuleiros Costeiros do sul da Bahia e norte do Espírito Santo, desenvolvidos a partir de sedimentos do Grupo Barreiras ou de rochas gnáissicas do Pré-Cambriano, assim como os possíveis mecanismos físicos e, ou, mineralógicos que promovem a coesão dos solos e formação de fragipãs. Para isso, foram realizadas análises físicas; determinadas a relação argila fina/argila grossa, superfícies específicas por BET-N2 e adsorção de vapor de água, susceptibilidade magnética; e analisados os constituintes por microscopia eletrônica de varredura e micromorfologia em lâminas delgadas. As análises físicas e micromorfológica indicam que a gênese dos horizontes coesos deve-se ao maior conteúdo de argilas muito finas, principalmente menores que 0,2 µm, translocadas entre horizontes ou dentro do mesmo horizonte como argila dispersa. A maior coesão observada para o Argissolo Amarelo localizado em clima mais seco, em relação àqueles em clima mais úmido, pode ser devido à sua granulometria menos argilosa e maior quantidade de feições de iluviação de argila.

Caracterização de óxidos de ferro de solos do ambiente tabuleiros costeiros

Vários têm sido os trabalhos contemplando a gênese e as conseqüências da coesão em Argissolos e Latossolos nos tabuleiros costeiros e interioranos. Poucos, entretanto, sãos os estudos referentes à mineralogia da fração argila, sobretudo aqueles referentes à uma completa caracterização dos óxidos de Fe. O objetivo deste trabalho foi estudar as características químicas e cristalográficas dos óxidos de Fe de solos vermelhos e amarelos, derivados de sedimentos da Formação Barreiras ou de materiais do Pré-Cambriano, que ocorrem na região dos Tabuleiros Costeiros ou Interioranos de diversos Estados do País. Para tanto, foram realizadas análises de difratometria de raios X, em amostras concentradas de óxidos de Fe, extrações sucessivas com DCB e extração com oxalato de amônio em amostras de argila, caracterização espectral por ERD, estimativa das propriedades cristalográficas da goethita, quantificação da substituição isomórfica de Fe por Al e microscopia eletrônica de transmissão. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: (a) a goethita mostrou-se como óxido de Fe predominante em todos os solos, mesmo naqueles com matizes 2,5YR, cujo valor de hematita foi inferior a 2,5 dag kg-1 de argila; (b) os valores de substituição isomórfica de Fe por Al das goethitas foram de três a seis vezes superiores aos da hematita, bem como não condizem com os valores estimados por modelos matemáticos, propostos pela literatura científica, indicando a necessidade de realização de novos estudos, a fim de demonstrar a existência de relações entre os parâmetros cristalográficos de goethitas naturais e suas propriedades químicas; (c) os resultados obtidos por difratometria de raios X e análise de dissolução química revelaram que as goethitas dos solos são distintas daquelas citadas, até o momento, na literatura; e (d) a posição das bandas obtidas nos espectros de espectroscopia de refletância difusa apresentou correlação com algumas propriedades cristalográficas das goethitas dos solos estudados, mostrando-se ser uma técnica promissora para o estudo dos óxidos de ferro.

Síntese de hidrogéis e cinética de liberação de amônio e potássio

Hidrogéis produzidos a partir de poliacrilamida (PAAm) foram sintetizados e suas eficiências para liberação controlada de NH4+ e K+ contidos em fertilizantes foram avaliadas. Os hidrogéis foram sintetizados em solução aquosa a partir da polimerização do monômero acrilamida (AAm) em duas concentrações (3,6 e 21,7 %), em presença do agente de reticulação N', N-metileno-bis-acrilamida (MBAAm) e catalisador N, N, N', N'-tetrametil etilenodiamina (TEMED). A fixação de nutrientes ocorreu submetendo-se os hidrogéis à solução aquosa com concentrações de 86 e 82 mg L-1 de K+ e NH4+. As propriedades hidrofílicas, espectroscópicas e morfológicas foram investigadas por meio de medidas de grau de intumescimento (Q), por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os teores de NH4+ e K+ liberados em meio aquoso foram monitorados em intervalos de tempo de 1, 2, 4, 18, 26 e 50 h por espectrofotometria com análise por injeção em fluxo e por fotometria de chama. Os resultados de grau de intumescimento mostraram que hidrogéis com nutrientes fixados são mais hidrofóbicos. Observações em MEV revelaram decréscimo no tamanho médio dos poros para os hidrogéis com maior quantidade de acrilamida. A cinética de liberação controlada de NH4+ e K+ permitiu inferir que o hidrogel sintetizado com 21,7 % de AAm apresentou maior potencial na liberação controlada dos nutrientes, principalmente NH4+.

Propriedades cristalográficas de caulinitas de solos do ambiente tabuleiros costeiros, Amazônia e Recôncavo Baiano

Grande parte das propriedades e características dos solos estão relacionadas à quantidade e ao tipo de mineral na fração argila. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar a fração argila e estudar as características cristalográficas das caulinitas de solos vermelhos e amarelos, visando ao entendimento das relações desse mineral com as características e propriedades dos solos dominantes na região dos Tabuleiros Costeiros e mais interioranos do Brasil. Para isso, determinou-se a relação argila grossa/argila fina e foram realizadas análises mineralógicas (qualitativa e quantitativa) por meio de DRX e aplicação do método Rietveld; caracterização espectral por ERD, para determinação da relação hematita/goethita; estimativa de propriedades cristalográficas (tamanho e microtensões), por DRX e utilizando modelos matemáticos; da superfície específica, por BET-N2; da fractalidade; do grau de desordem estrutural, por diversos índices; e análises de microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados permitiram as seguintes conclusões: (a) a quantificação dos minerais de argila pelo método Rietveld revelou predomínio marcante das caulinitas em todos os solos estudados; (b) a análise dos espectros de DRX, aplicando-se o método Rietveld, sugere a coexistência de caulinitas triclínicas e caulinitas com caráter monoclínico; (c) as caulinitas menores que 0,2 µm de todos os solos foram similares em superfície específica BET-N2, dimensão média do cristalito no plano (001), grau de desordem estrutural e dimensão fractal, mas diferentes em sua morfologia, que se apresentou correlacionada com o material de origem.

The effect of substrate on high-temperature annealing of GaN epilayers: Si versus sapphire

We have studied the effects of rapid thermal annealing at 1300¿°C on GaN epilayers grown on AlN buffered Si(111) and on sapphire substrates. After annealing, the epilayers grown on Si display visible alterations with craterlike morphology scattered over the surface. The annealed GaN/Si layers were characterized by a range of experimental techniques: scanning electron microscopy, optical confocal imaging, energy dispersive x-ray microanalysis, Raman scattering, and cathodoluminescence. A substantial Si migration to the GaN epilayer was observed in the crater regions, where decomposition of GaN and formation of Si3N4 crystallites as well as metallic Ga droplets and Si nanocrystals have occurred. The average diameter of the Si nanocrystals was estimated from Raman scattering to be around 3¿nm. Such annealing effects, which are not observed in GaN grown on sapphire, are a significant issue for applications of GaN grown on Si(111) substrates when subsequent high-temperature processing is required.

Acúmulo de ácido oxálico e cristais de cálcio em ectomicorrizas de eucalipto.: II- formação de cristais de oxalato de cálcio induzida por fungos ectomicorrízicos em raízes laterais finas

O eucalipto é eficiente na aquisição de Ca do solo, mas pouco se sabe sobre a participação das ectomicorrizas e dos ácidos orgânicos nesse processo em campo. O acúmulo de cristais de Ca (CaOx) foi avaliado em, aproximadamente, 2.100 raízes laterais finas e ectomicorrizas do híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, cultivado por 2,5 anos em área com topografia típica em meia laranja, com vertente côncavo-convexa, na região de Viçosa, MG. Técnicas de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura foram usadas para a visualização dos CaOx. Em 73,7 % das raízes, ocorreu abundante acúmulo de drusas e grânulos de CaOx nas células do córtex. A presença conspícua de CaOx foi observada em 56,2 % das ectomicorrizas e em 17,5 % das raízes laterais finas não colonizadas, evidenciando o papel das micorrizas no acúmulo de Ca em eucalipto. A forma predominante dos CaOx foram as drusas nas ectomicorrizas e os grânulos cristalinos nas raízes. Os dez morfotipos de ectomicorrizas observados na área diferiram quanto à presença e à morfologia dos CaOx, o que pode representar distintas capacidades dos fungos ectomicorrízicos em fornecer Ca para a planta hospedeira. A análise da superfície do manto das ectomicorrizas por microscopia eletrônica de varredura não evidenciou a presença de CaOx nessa estrutura, confirmando que, nas condições avaliadas, o acúmulo de cristais limita-se ao córtex radicular. Este é o primeiro relato da ocorrência de CaOx em ectomicorrizas de eucalipto no Brasil, com dados que comprovam que há mecanismos de armazenamento de Ca nas ectomicorrizas em áreas com baixa disponibilidade do elemento.

Differential distribution of MAP1A isoforms in the adult mouse barrel cortex and comparison with the serotonin 5-HT2A receptor.

Microtubule-associated protein 1A (MAP1A) is essential during the late differentiation phase of neuronal development. Here, we demonstrated the presence of two MAP1A isoforms with a differential spatial distribution in the adult mouse barrel cortex. Antibody A stained MAP1A in pyramidal and stellate cells, including dendrites that crossed layer IV in the septa between barrels. The other antibody, BW6 recognized a MAP1A isoform that was mainly confined to the barrel hollow and identified smaller caliber dendrites. Previously, an interaction of MAP1A and the serotonin 5-hydroxytryptamine 2A (5-HT(2A)) receptor was shown in the rat cortex. Here, we identified, by double-immunofluorescent labeling, MAP1A isoform and serotonin 5-HT(2A) receptor distribution. MAP1A co-localized mainly with 5-HT(2A) receptor in larger apical dendrites situated in septa. This differential staining of MAP1A and a serotonin receptor in defined barrel compartments may be due to changes in the expression or processing of MAP1A during dendritic transport as a consequence of functional differences in processing of whisker-related sensory input.

Estudo da evolução da paisagem do quadrilátero ferrífero (Minas Gerais, Brasil) por meio da mensuração das taxas de erosão (10be) e da pedogênese

Geomorfologicamente o Quadrilátero Ferrífero é uma região conspícua, onde raízes de estruturas metassedimentares proterozóicas, apresentando feições de um relevo jovem, encontram-se em destaque sobre um mar de colinas de rochas cristalinas do Arqueano. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da evolução da paisagem do Quadrilátero Ferrífero por meio da análise integrada dos dados quantitativos das taxas de erosão (10Be) e dos tipos de perfis de solos desenvolvidos a partir dos principais litotipos da região. A mensuração da concentração de 10Be extraído do quartzo de veios, de quartzitos e de sedimentos fluviais foi obtida utilizando um espectrômetro de massa por acelerador. A razão média de erosão de 7 m por milhão de anos coloca em evidência um importante soerguimento epirogenético da região em estudo. Concordantemente, os estudos macromorfológicos, mineralógicos e micromorfológicos de todos os perfis de solos investigados por meio de trabalhos de campo, da difração de raios X e da microscopia óptica mostram perfis imaturos e autóctones. Esses resultados sugerem que o relevo do Quadrilátero Ferrífero é um produto de constante e intenso processo erosivo.

VGLUT1 is Present in Cortical, Hippocampal and Striatal Astrocytes

The last decade has presented studies providing evidence for astrocytic exocytosis of glutamate potentiating nerve signals. To make further investigations into this astrocytic attribute we investigated the localization of the vesicular glutamate transporter 1 (VGLUT1) in small processes of astrocytes close to glutamatergic terminals in frontal cortex, striatum, molecular layer of hippocampus and stratum radiatum of hippocampus. According to the importance of VGLUT1 in glutamate exocytosis the presence of VGLUT1 in astrocytic processes indicates the ability to exocytose glutamate. METHODS: For qualitative analysis we used immunoflourescence histochemistry. Sections from rat frontal cortex, striatum, molecular layer of hippocampus and stratum radiatum of hippocampus were labeled with antibodies against glutamine synthetase (an astrocytic marker) and VGLUT1. Z-stacks of 4.5-5 lm obtained by confocal microscopy from each section were deconvolved and 3D reconstructed in Amira. Small astrocytic processes were analysed for the presence of VGLUT1 inside the processes. The quantitative analysis was done by immunogold labeling. Ultrathin sections from each brain region were labeled for GLT (an astrocytic marker) and VGLUT1. Pictures obtained by electron microscopy were analysed and the point density (gold particles/nm2) for VGLUT1 in astrocytic processes was measured. RESULTS: Using confocal 3D reconstructions we were qualitatively able to identify VGLUT1 within small processes of astrocytes in all four brain regions. Reflecting our qualitative findings the electron microscopical immunogold quantifications showed a significant density of gold particles signaling VGLUT1 in astrocytic processes in all four brain regions. CONCLUSION: We extend the results of previous studies on glutamate release from astrocytes, which have focused on the hippocampus, proposing that astrocytic exocytosis of glutamate is a global phenomenon in the brain.

Insertion of green fluorescent protein into nonstructural protein 5A allows direct visualization of functional hepatitis C virus replication complexes.

Hepatitis C virus (HCV) replicates its genome in a membrane-associated replication complex, composed of viral proteins, replicating RNA and altered cellular membranes. We describe here HCV replicons that allow the direct visualization of functional HCV replication complexes. Viable replicons selected from a library of Tn7-mediated random insertions in the coding sequence of nonstructural protein 5A (NS5A) allowed the identification of two sites near the NS5A C terminus that tolerated insertion of heterologous sequences. Replicons encoding green fluorescent protein (GFP) at these locations were only moderately impaired for HCV RNA replication. Expression of the NS5A-GFP fusion protein could be demonstrated by immunoblot, indicating that the GFP was retained during RNA replication and did not interfere with HCV polyprotein processing. More importantly, expression levels were robust enough to allow direct visualization of the fusion protein by fluorescence microscopy. NS5A-GFP appeared as brightly fluorescing dot-like structures in the cytoplasm. By confocal laser scanning microscopy, NS5A-GFP colocalized with other HCV nonstructural proteins and nascent viral RNA, indicating that the dot-like structures, identified as membranous webs by electron microscopy, represent functional HCV replication complexes. These findings reveal an unexpected flexibility of the C-terminal domain of NS5A and provide tools for studying the formation and turnover of HCV replication complexes in living cells.

Analysis of glial acidic fibrillary protein in the human entorhinal cortex during aging and in Alzheimer's disease.

Glial fibrillary acidic protein, GFAP, is a major intermediate filament protein of glial cells and major cytoskeletal structure in astrocytes. The entorhinal cortex has a key role in memory function and is one of the first brain areas to reveal hallmark structures of Alzheimer's disease and therefore provides an ideal tissue to investigate incipient neurodegenerative changes. Here we have analyzed age- and disease-related occurrence and composition of GFAP in the human entorhinal cortex by using one- and two-dimensional electrophoresis, Western blots and immunocytochemistry combined with confocal microscopy. A novel monoclonal antibody, GF-02, was characterized that mainly reacted with intact GFAP molecules and indicated that more acidic and soluble GFAP forms were also more susceptible to degradation. GFAP and vimentin increased with aging and in Alzheimer's disease (AD). Two-dimensional electrophoresis and Western blots revealed a complex GFAP pattern, both in aging and AD with different modification and degradation forms. Immunohistochemistry indicated that reactive astrocytes mainly accumulated in relation to neurofibrillary tangles and senile plaques in deeper entorhinal cortex layers. GFAP may be used as an additional but not exclusive diagnostic tool in the evaluation of neurodegenerative diseases because its levels change with age and respond to senile plaque and tangle formation.

Antiviral antibodies target adenovirus to phagolysosomes and amplify the innate immune response.

Adenovirus is a nonenveloped dsDNA virus that activates intracellular innate immune pathways. In vivo, adenovirus-immunized mice displayed an enhanced innate immune response and diminished virus-mediated gene delivery following challenge with the adenovirus vector AdLacZ suggesting that antiviral Abs modulate viral interactions with innate immune cells. Under naive serum conditions in vitro, adenovirus binding and internalization in macrophages and the subsequent activation of innate immune mechanisms were inefficient. In contrast to the neutralizing effect observed in nonhematopoietic cells, adenovirus infection in the presence of antiviral Abs significantly increased FcR-dependent viral internalization in macrophages. In direct correlation with the increased viral internalization, antiviral Abs amplified the innate immune response to adenovirus as determined by the expression of NF-kappaB-dependent genes, type I IFNs, and caspase-dependent IL-1beta maturation. Immune serum amplified TLR9-independent type I IFN expression and enhanced NLRP3-dependent IL-1beta maturation in response to adenovirus, confirming that antiviral Abs specifically amplify intracellular innate pathways. In the presence of Abs, confocal microscopy demonstrated increased targeting of adenovirus to LAMP1-positive phagolysosomes in macrophages but not epithelial cells. These data show that antiviral Abs subvert natural viral tropism and target the adenovirus to phagolysosomes and the intracellular innate immune system in macrophages. Furthermore, these results illustrate a cross-talk where the adaptive immune system positively regulates the innate immune system and the antiviral state.

Ocular biocompatibility of novel Cyclosporin A formulations based on methoxy poly(ethylene glycol)-hexylsubstituted poly(lactide) micelle carriers.

Topical ocular drug delivery has always been a challenge for pharmaceutical technology scientists. In the last two decades, many nano-systems have been studied to find ways to overcome the typical problems of topical ocular therapy, such as difficult corneal penetration and poor drug availability. In this study, methoxy poly(ethylene glycol)-hexylsubstituted poly(lactides) (MPEG-hexPLA) micelle formulations, which are promising nanocarriers for poorly water soluble drugs, were investigated for the delivery of Cyclosporin A (CsA) to the eye. As a new possible pharmaceutical excipient, the ocular compatibility of MPEG-hexPLA micelle formulations was evaluated. An in vitro biocompatibility assessment on human corneal epithelial cells was carried out using different tests. Cytotoxicity was studied by using the [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide] (MTT), and clonogenic tests and revealed that the CsA formulations and copolymer solutions were not toxic. After incubation with MPEG-hexPLA micelle formulations, the activation of caspase-dependent and -independent apoptosis as well as autophagy was evaluated using immunohistochemistry by analyzing the localization of four antibodies: (1) anti-caspase 3; (2) anti-apoptotic inducing factor (AIF); (3) anti-IL-Dnase II and (4) anti-microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3). No apoptosis was induced when the cells were treated with the micelle solutions that were either unloaded or loaded with CsA. The ocular tolerance was assessed in vivo on rabbit eyes by Confocal Laser Scanning Ophthalmoscopy (CLSO), and very good tolerability was seen. The observed corneal surface was comparable to a control surface that was treated with a 0.9% NaCl solution. In conclusion, these results demonstrate that MPEG-hexPLA micelles are promising drug carriers for ocular diseases involving the activation of cytokines, such as dry eye syndrome and autoimmune uveitis, or for the prevention of corneal graft rejection.

Caracterização de neossolos regolíticos da região semiárida do Estado de Pernambuco

Estudos de caracterização de solos em regiões ainda pouco exploradas, além de disponibilizarem e ampliarem a base de informações sobre as mais distintas ordens de solos do território nacional, também permitem sistematizar informações sobre suas propriedades, que poderão servir de subsídio para o desenvolvimento de práticas de manejo e uso sustentável das terras. Entre os principais solos recorrentes na região semiárida pernambucana, destacam-se os Neossolos Regolíticos, os quais perfazem aproximadamente 27 % da superfície do Estado e recobrem importantes áreas voltadas à produção agrícola, especialmente à agricultura familiar. Considerando a possibilidade de ocorrência de Neossolos Regolíticos com distintas propriedades físicas, químicas ou mineralógicas, em razão da existência de distintos contextos geológicos e climáticos ao longo do Estado de Pernambuco, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar física, química e mineralogicamente Neossolos Regolíticos ao longo da região semiárida do Estado de Pernambuco, bem como relacionar os solos com sua litologia. Para isso, foram selecionados cinco perfis de Neossolos Regolíticos em diversos municípios do Estado de Pernambuco (P1=São Caetano, P2=Lagoa do Ouro, P3=Caetés, P4=São João e P5=Parnamirim). Os perfis foram descritos morfologicamente, coletando-se amostras de todos os horizontes do solo e da rocha do embasamento. Foram realizadas análises físicas e químicas para fins de classificação de solos, análises mineralógicas das frações grossas (cascalho e areia) por microscopia óptica e das frações silte e argila por difração de raios X, além de análises petrográficas das amostras de rochas. De acordo com os resultados, observou-se a ocorrência de solos semelhantes e com pequeno grau de desenvolvimento pedogenético, variando de medianamente a muito profundos, com sequência de horizontes A-AC-C e Cr e textura arenosa a média. Dois perfis apresentaram caráter solódico em profundidade. Todos os solos apresentaram baixos teores de matéria orgânica e P disponível. Apesar dos baixos teores de cátions trocáveis, todos os perfis são eutróficos. A assembleia mineralógica das frações cascalho, areia e silte é constituída essencialmente por quartzo, seguido de feldspatos e mica, corroborando a constituição petrográfica analisada. A caulinita é o principal argilomineral da fração argila em todos os perfis e horizontes estudados, indicando um importante processo de monossialitização em solos autóctones, em clima caracteristicamente semiárido. No perfil P2, devido à posição mais baixa do solo na paisagem, ocorreram minerais esmectíticos com misturas de fases entre montmorilonita, beidelita ou nontronita, identificados pela análise de DRX, empregando o teste de Greene-Kelly.