Estudo da bioenergética mitocondrial de cardiomiócitos de camundongos obesos

A obesidade é uma doença crônica, resultante do excesso de gordura no organismo. O aumento da obesidade no mundo, tem se revelado como um dos fenômenos clínicos e epidemiológicos da atualidade. Estudos populacionais e em modelos animais demonstram que a origem da epidemia da obesidade está relacionada a fatores genéticos, modificações de hábitos nutricionais, redução da atividade física, e alterações nutricionais durante a lactação, desempenhando um papel relevante no desenvolvimento da obesidade, DM2 e cardiomiopatias. As mitocôndrias são os coordenadores centrais do metabolismo energético, assim, alterações funcionais e estruturais dessa organela têm sido associadas à desordens metabólicas. Elas exercem um papel na sobrevivência e função dos cardiomiócitos devido à alta demanda energética do miocárdio. Desta forma, disfunções mitocondriais estão relacionadas com disfunções no miocárdio e conseqüente progressão de cardiomiopatias. Neste estudo, avaliamos a bioenergética e a ultraestrutura de cardiomiócitos de camundongos obesos e controle hiperalimentados durante a lactação. O consumo de oxigênio das fibras cardíacas foi avaliado por respirometria de alta-resolução, utilizando um oxígrafo-2K-Oroboros. A ultraestrutura dos cardiomiócitos foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão e o conteúdo das proteínas Carnitina palmitoil transferase 1 (CPT1), Proteína desacopladora 2 (UCP2) , Transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1) e (GLUT4), Proteína Kinase ativada por AMP (AMPK) e Proteína kinase ativada por AMP fosforilada p(AMPK) por Western blotting (WB). Além disso, o peso dos animais, a gordura retroperitoneal, epididimal e a glicemia em jejum foram determinadas. Nossos resultados confirmaram que os animais do grupo hiperalimentados (GH), aos 90 dias de vida, apresentaram aumento da massa corporal, de gordura epididimária e retroperitoneal comparado ao grupo controle (GC). As taxas respiratórias foram semelhantes nos dois grupos quando foram utilizados os substratos dos complexos I e II. Entretanto, quando o ácido graxo palmitoil-L-carnitina foi utilizado, a taxa respiratória máxima do GH foi significativamente menor. A análise ultraestrutural dos cardiomiócitos do GH demonstrou intenso dano na matriz mitocondrial e maior presença de gotículas de lipídios, caracterizando deposição ectópica. Os resultados do WB mostraram aumento significativo do conteúdo de CPT1 e UCP2 no GH comparado ao GC. Não foram encontradas diferenças significativas no conteúdo de GLUT1 entre os grupos, entretanto, observamos maior conteúdo do GLUT4 no GH. Além disso, encontramos maior conteúdo de AMPK no GH, ao passo que o conteúdo de pAMPK foi semelhante entre os grupos. Entretanto, a razão pAMPK/AMPK é significativamente menor no GH. Esses resultados sugerem que a hiperalimentação durante a lactação leva a obesidade na vida adulta com alterações na bioenergética e ultraestrutura dos cardiomiócitos.

Crystallization of amorphous Ge2Sb2Te5 films induced by a single femtosecond laser pulse

Crystallization is achieved in amorphous Ge2Sb2Te5 films upon irradiation with a single femtosecond laser pulse. Transmission electron microscopy images evidence the morphology of the crystallized spot which depends on the fluence of the ferntosecond laser pulse. Fine crystalline grains are induced at low fluence, and the coarse crystalline grains are obtained at high fluence. At the damage fluence, ablation of the films occurs. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na morfologia renal de ratos normotensos e espontaneamente hipertensos (SHR)

Desordens do sistema renal podem ser as causas da hipertensão arterial, a qual pode, por sua vez, causar doenças renais. A pressão sanguínea elevada é muito comum também nas doenças crônicas dos rins, e é, além disso, um conhecido fator de risco para uma mais rápida progressão da falha renal. A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Além disso, tem sido demonstrado que a atividade física melhora a função renal em pacientes. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções gap dentro de todas as células do glomérulo e os podócitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na estrutura e ultra-estrutura renal e na expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Os ratos foram divididos aleatoriamente em oito grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS; SED-WKY: animais normotensos sedentários; EX-WKY: animais normotensos exercitados; SED-SHR: animais hipertensos sedentários; e, EX-SHR: animais hipertensos exercitados. Os animais dos grupos SHR-C, SHR-ROS e SED-SHR apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C, WKY-ROS, SED-WKY, EX-WKY e EX-SHR. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C e SED-SHR a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C e SED-SHR exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Por outro lado, os animais dos grupos SED-SHR e EX-SHR exibiram diminuição da expressão de Cx-43, comparados aos animais SED-WKY e EX-WKY. Em conclusão, podemos supor que os efeitos renais da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade podem ser ferramentas terapêuticas para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos

Dinâmica de crescimento de Centrolobium robustum (Vell.) Mart. ex Benth. (Leguminosae-Papilionoideae) na Floresta Atlântica, Rio de Janeiro, Brasil

O conhecimento sobre o ritmo de crescimento radial e a idade das árvores é um aspecto básico para compreender a dinâmica das populações, bem como o desenvolvimento e a sobrevivência das espécies. Nos trópicos, entretanto, estudos populacionais com este enfoque ainda são escassos, a despeito da urgente necessidade de preservação e manejo de suas florestas. Este trabalho tem por objetivo: i) Descrever a atividade cambial e o comportamento fenológico de Centrolobium robustum (Vell.) Mart. ex Benth., correlacionando estes parâmetros entre si; ii) Avaliar a influência da sazonalidade climática e do fotoperíodo sobre a atividade cambial e o comportamento fenológico e iii) Caracterizar o padrão estrutural dos anéis de crescimento e determinar, a partir destes, a idade e as taxas de crescimento radial da espécie na Reserva Biológica do Tinguá, RJ. Para a análise da atividade cambial, amostras de câmbio foram coletadas trimestralmente, processadas segundo técnicas usuais de anatomia vegetal e observadas sob microscopia ótica de campo claro, de fluorescência, de polarização e microscopia eletrônica de transmissão. O acompanhamento fenológico foi realizado mensalmente e os índices de atividade e de intensidade foram utilizados para analisar as fenofases reprodutivas e vegetativas, respectivamente. Para a investigação dendrocronológica, foram coletadas amostras com auxílio de sonda de Pressler, as quais foram polidas e observadas sob microscópio estereoscópico. Os resultados evidenciaram um ciclo anual de atividade e dormência cambial, caracterizados, respectivamente, pela presença de células em processo de divisão e diferenciação junto ao câmbio e de células completamente diferenciadas e deposição de calose em elementos de tubo crivado adjacentes à zona cambial. A dormência cambial coincidiu com a senescência e queda foliar, enquanto a atividade foi mais evidente na presença de folhas adultas na copa. A sazonalidade da atividade cambial apresentou correlação significativa com os dados de temperatura, precipitação e fotoperíodo do mês de realização das coletas. Foi constatado o regime sazonal da atividade cambial em associação ao clima e ao comportamento fenológico da espécie, conferindo caráter anual aos anéis de crescimento. Os resultados permitiram estabelecer o padrão dendroecológico de C. robustum e as idades e taxas de crescimento da população estudada.

Intense infrared luminescence in transparent glass-ceramics containing beta-Ga2O3 : Ni2+ nanocrystals

Transparent glass-ceramics containing beta-Ga2O3:Ni2+ nanocrystals were synthesized and characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and electron energy loss spectroscopy. Intense broad-band luminescence centering at 1200 nm was observed when the sample was excited by a diode laser at 980 nm. The room-temperature fluorescent lifetime was 665 mu s, which is longer than the Ni2+-doped ZnAl2O4 and LiGa5O8 glass-ceramics and is also comparable to the Ni2+-doped LiGa5O8 single crystal. The intense infrared luminescence with long fluorescent lifetime may be ascribed to the high crystal field hold by Ni2+ and the moderate lattice phonon energy of beta-Ga2O3. The excellent optical properties of this novel material indicate that it might be a promising candidate for broad-band amplifiers and room-temperature tunable lasers.

Space-selective precipitation of Au nanoparticles inside silica gel

Au colloids were prepared by irradiation with a Nd:YAG laser. Au nanoparticles were characterized by absorption spectra, transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. It is found that the wavelength of the laser has no effect on the size but the number of the Au nanoparticles. By irradiating a transparent silica gel doped with gold ions with the focused laser in the gel and subsequent exposing in air, a space-selective pattern of letter "P" consisting of Au nanoparticles was observed inside the silica gel.

Synthesis and magnetic properties of Ni-doped zinc oxide powders

Polycrystalline Zn1-xNixO diluted magnetic semiconductors have been successfully synthesized by an auto-combustion method. X-ray diffraction measurements indicated that the 5 at% Ni-cloped ZnO had the pure wurtzite structure. Refinements of cell parameters from powder diffraction data revealed that the cell parameters of Zn0.95Ni0.05O were a little bit larger than ZnO. Transmission electron microscopy observation showed that the as-synthesized powders were of the size similar to 60 nm. Magnetic investigations showed that the nanocystalline Zn0.95Ni0.05O possessed room temperature ferromagnetisin with the saturation magnetic moment of 0.1 emu/g (0.29 mu(B)/Ni2+). (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Preparation and optical properties of silicate glasses containing Pd nanoparticles

We report the space selective precipitation of Pd nanoparticles in Pd2+ -doped silicate glass by ultrashort laser pulses irradiation and further annealing. Absorption spectra, transmission electron microscopy, refractive index measurement and Z-scan technique demonstrated that metallic Pd nanoparticles were precipitated in the glass sample after irradiation by an 800-nm femtosecond laser and subsequent annealing at 600 degrees C. We discuss a refractive index change and nonlinear absorption that combines the precipitation of Pd nanoparticles. Crown Copyright (c) 2005 Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis and characterizations of Al-doped Zn0.95Ni0.05O nanocrystals

Nanocrystalline Zn0.95-xNi0.05AlxO (x = 0.01, 0.02, 0.05 and 0.10) diluted magnetic semiconductors have been synthesized by an autocombustion method. X-ray absorption spectroscopy, high-resolution transmission electron microscopy, energy-dispersive spectrometry and Ni 2p core-level photoemission spectroscopy analyses revealed that some of the nickel ions were substituted for Zn2+ into the ZnO matrix while others gave birth to NiO nanoclusters embedded in the ZnO particles. The Zn0.95Ni0.05O sample showed no enhancement of room-temperature ferromagnetism after Al doping. (C) 2007 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Eu:Y2O3 nano-phosphor prepared by novel energy-saving solution combustion method

A novel energy- and time-saving solution combustion method has been developed to prepare Eu:Y2O3 nano-crystal line phosphor. This novel method employs anhydrous ethanol as solvent and fuel. The prepared nano-crystals after heat-treatment own narrow size distribution, well dispersibility and sinterability, confirmed by XRD, TEM and FTIR. The emission spectra of nano-Eu:Y2O3 Samples show clear nano-size related phenomena. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Absence of room-temperature ferromagnetism in Al-codoped Zn0.95Co0.05O nanoparticles

Nanocrystalline Zn0.95-xCo0.05AlxO (x=0, 0.01, 0.05) diluted magnetic semiconductors have been synthesized by an auto-combustion method. X-ray diffraction measurements indicated that Al-doped Zn0.95Co0.05O samples had the pure wurtzite structure. X-ray absorption spectroscopy, high-resolution transmission electron microscope, energy dispersive spectrometer and Co 2p core-level photoemission spectroscope analyses indicated that Co2+ substituted for Zn2+ without forming any secondary phases or impurities. Resistance measurements showed that the resistance values of Co and Al codoped samples were still so large in the giga magnitude. Magnetic investigations showed that nanocrystalline Al-doped Zn0.95Co0.05O samples had no indication of room temperature ferromagnetism. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

DLK1 and DLK2 characterization in mouse salivary gland development

103 p.; 102 p.

Estudo dos efeitos da radioterapia no tecido cardíaco e sua associação com o metabolismo energético

Durante o tratamento radioterápico para tumores localizados na região torácica, parte do coração frequentemente é incluída no campo de tratamento e pode receber doses de radiação ionizante, significativas em relação à terapêutica. A irradiação do coração é capaz de causar importantes complicações cardíacas ao paciente, caracterizadas por alterações funcionais progressivas cerca de 10 a 20 anos após a exposição do órgão. Devido ao seu alto grau de contração e grande consumo energético, o tecido cardíaco é altamente dependente do metabolismo oxidativo que ocorre nas mitocôndrias. Danos as estas organelas podem levar ao decréscimo da produção de energia, tendo um impacto direto sobre a performance cardíaca. Ainda, ao interagir com as células, a radiação ionizante pode gerar uma série de eventos bioquímicos que conduzem a uma resposta celular complexa, em que muitas proteínas parecem estar envolvidas. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo do estudo foi avaliar o aspecto ultraestrutural do tecido cardíaco, a bioenergética mitocondrial e a expressão diferencial de proteínas após irradiação. Os ensaios foram realizados em amostras de tecido cardíaco de ratos Wistar irradiados com dose única de 20 Gy direcionada ao coração. As análise tiveram início 4 e 32 semanas após irradiação. A análise ultraestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de transmissão. A respiração mitocondrial foi mensurada em oxígrafo, a partir das taxas de consumo de oxigênio pelas fibras cardíacas. A identificação de proteínas diferencialmente expressas foi investigada através de duas técnicas proteômicas: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) e uma abordagem label-free seguida de espectrometria de massas. Os resultados mostraram que os efeitos tardios da radiação incluem a degeneração das mitocôndrias e das unidades contráteis do tecido cardíaco, disfunções na cadeia respiratória mitocondrial e expressão diferencial de proteínas envolvidas no metabolismo energético de carboidratos, lipídeos e da fosfocreatina. De forma geral, o estudo mostrou que a irradiação cardíaca prejudica o processo de síntese energética, conduzindo a um déficit da taxa respiratória mitocondrial como efeito tardio. Tal evento pode culminar em disfunções mecânicas no coração, caracterizando o desenvolvimento de doenças cardíacas radioinduzidas.

Propriedades adesivas a substratos abióticos e bióticos, invasão e indução de apoptose celular de Corynebacterium pseudodiphtheriticum

A ocorrência de fenótipos multirresistentes de Corynebacterium pseudodiphtheriticum e sua associação a infecções graves, com elevada mortalidade em pacientes imunocomprometidos, aliados ao escasso conhecimento da virulência e patogenia destas infecções, motivou esta pesquisa, que teve como objetivo investigar mecanismos de virulência e resistência microbiana deste agente entre pacientes de um hospital universitário brasileiro. Um total de 113 amostras de C. pseudodiphtheriticum identificadas por métodos bioquímicos convencionais e sistema API-Coryne isoladas de pacientes de diferentes grupos etários. Os micro-organismos eram, em sua maioria, relacionados a infecções no trato respiratório (27,45%), urinário (29,20%) e sitios intravenosos (18,60%) e cerca de 32,70% das amostras foram provenientes de pacientes com pelo menos uma das condições predisponentes: insuficiência renal; transplante renal, tuberculose em paciente HIV+, câncer, cirrose hepática, hemodiálise e uso de cateter. As amostras testadas revelaram-se multirresistentes sendo a maioria resistente à oxacilina, eritromicina e clindamicina. A adesão das cepas ao poliestireno e ao poliuretano indicou o envolvimento de hidrofobicidade da superfície celular na fase inicial da formação de biofilmes. O crescimento subsequente conduziu à formação de microcolônias, agregados bacterianos densos incorporados na matriz exopolimérica rodeada por espaços vazios, típica de biofilmes maduros. Adicionalmente, a interação do micro-organismo com fibrinogênio e fibronectina humana indica o envolvimento destes componentes séricos na formação de biofilme, sugerindo a participação de diferentes adesinas neste processo e a capacidade deste agente formar biofilme in vivo. A afinidade por esses componentes e a formação de biofilme podem contribuir para o estabelecimento e disseminação da infecção no hospedeiro. Adicionalmente, as cepas de C. pseudodiphtheriticum isoladas de pacientes com infecções localizadas (ATCC10700/Pharyngitis) e sistêmicas (HHC1507/Bacteremia) exibiram um padrão de aderência agregativa-like a células HEp-2, caracterizado por aglomerados de bactérias com aparência de um "empilhado de tijolos". Através do teste FAS e ensaios de interação na presença de inibidores de citoesqueleto, demonstramos o envolvimento da polimerização de actina na internalização das cepas testadas. A internalização bacteriana e rearranjo do citoesqueleto pareceu ser parcialmente desencadeado pela ativação da tirosina-quinase. Finalmente, C. pseudodiphtheriticum foi capaz de sobreviver no ambiente intracelular e embora não tenha demonstrado capacidade de replicar intracelularmente, células HEp-2 foram incapazes de eliminar o patógeno completamente no ambiente extracelular no período de 24 horas. Todas as cepas estudadas foram capazes de induzir apoptose em células epiteliais 24 horas pós-infecção evidenciada pelo aumento significativo no número de células mortas e pela ocorrência de alterações nucleares reveladas através dos métodos de coloração pelo azul Trypan, pelo DAPI e microscopia electrônica de transmissão. Alterações morfológicas incluindo a vacuolização, a fragmentação nuclear e a formação de corpos apoptóticos foram observadas neste período. A citometria de fluxo demonstrou ainda uma diminuição significativa no tamanho das células infectadas e a utilização de dupla marcação (iodeto de propídio / anexina V) permitiu a detecção da ocorrência de necrose e apoptose tardia. Em conclusão, o conhecimento de tais características contribuiu para a compreensão de mecanismos envolvidos no aumento da frequência de infecções graves com elevada mortalidade em pacientes no ambiente hospitalar, por C. pseudodiphtheriticum, um patógeno rotineiramente subestimado em países em desenvolvimento.

Síntese e avaliação de hidrogéis à base de alginato e nanopartículas magnéticas preparadas in situ para remoção de Mn(II) e Ni(II) de efluente industrial

Esta Dissertação teve como objetivo,a síntese de hidrogéis à base de alginato e nanopartículas magnéticas (maghemita) preparadas in situ. Os hidrogéis foram preparados em diferentes concentrações de alginato de sódio (2 e 3% m/v), FeSO4 (0,3 e 0,5 mol L-1) e CaCl2 (0,1 e 0,3 mol L-1). As propriedades físico-químicas dos hidrogéis foram analisadas e, posteriormente, foram avaliados quanto à capacidade de remoção de íons Ni2+ e Mn2+ de soluções aquosas. Para caracterização das amostras foram utilizadas diversas técnicas de análises, tais como, análise granulométrica, microscopia óptica (OM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), magnetometria de amostra vibrante (VSM), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios-X (XRD), espectroscopia Mössbauer, e análise termogravimétrica (TGA). Foram preparados hidrogéis com morfologia predominantemente esférica e dimensões micrométricas (500 a 850 m), com átomos de Fe e Ca dispersos uniformemente em sua estrutura. Os hidrogéis apresentaram boa resistência térmica e comportamento superparamagnético. As amostras foram intumescidas em água deionizada durante um intervalo de tempo a fim de avaliar o grau de intumescimento (Q) para determinar a amostra com a melhor resposta para posterior aplicação em solução aquosa contendo íons metálicos (Ni2+ e Mn2+). Os resultados revelaram que a amostra cuja concentração de 3% m/v de alginato de sódio, 0,3 mol L-1 de FeSO4 e 0,3 mol L-1 de CaCl2 obteve maior Q (50%). Em consequência deste resultado, optou-se por utilizar estaamostra, na remoção de metais pesados presentes em soluções aquosas e em efluentes industriais. Vários parâmetros,tais como: tempo de contato,pH, concentração inicial do íon e massa de hidrogel foram estudados.Os resultados, para efluente sintético, revelaram que o tempo de equilíbrio foi de 60 minutos; a capacidade de remoção dos metais melhora com o aumento de pH (3 a 9), sendo máxima em pH 7;quanto menor a concentração inicial da solução iônica (50 a 500 mg L-1), maior a capacidade de remoção, 52% de Ni2+ e 49% de Mn2+ (concentração inicial de 50 mg L-1). No efluente industrial, a remoção foi de 61% de Ni2+ e 57% de Mn2+(300 mg de hidrogel). Os resultados encontrados revelaram que os hidrogéis magnéticos produzidos à base de alginato têm potencial uso no tratamento de efluentes industriais contaminados com metais pesados