Nanomedicines for active targeting: physico-chemical characterization of paclitaxel-loaded anti-HER2 immunonanoparticles and in vitro functional studies on target cells.

Paclitaxel (Tx)-loaded anti-HER2 immunonanoparticles (NPs-Tx-HER) were prepared by the covalent coupling of humanized monoclonal anti-HER2 antibodies (trastuzumab, Herceptin) to Tx-loaded poly (dl-lactic acid) nanoparticles (NPs-Tx) for the active targeting of tumor cells that overexpress HER2 receptors. The physico-chemical properties of NPs-Tx-HER were compared to unloaded immunonanoparticles (NPs-HER) to assess the influence of the drug on anti-HER2 coupling to the NP surface. The immunoreactivity of sulfo-MBS activated anti-HER2 mAbs and the in vitro efficacy of NPs-Tx-HER were tested on SKOV-3 ovarian cancer cells that overexpress HER2 antigens. Tx-loaded nanoparticles (NPs-Tx) obtained by a salting-out method had a size of 171+/-22 nm (P.I.=0.1) and an encapsulation efficiency of about of 78+/-10%, which corresponded to a drug loading of 7.8+/-0.8% (w/w). NPs-Tx were then thiolated and conjugated to activated anti-HER2 mAbs to obtain immunonanoparticles of 237+/-43 nm (P.I.=0.2). The influence of the activation step on the immunoreactivity of the mAbs was tested on SKOV-3 cells using 125I-radiolabeled mAbs, and the activity of the anti-HER2 mAbs was minimally affected after sulfo-MBS functionalization. Approximately 270 molecules of anti-HER2 mAbs were bound per nanoparticle. NPs-Tx-HER exhibited a zeta potential of 0.2+/-0.1 mV. The physico-chemical properties of the Tx-loaded immunonanoparticles were very similar to unloaded immunonanoparticles, suggesting that the encapsulation of the drug did not influence the coupling of the mAbs to the NPs. No drug loss was observed during the preparation process. DSC analysis showed that encapsulated Tx is in an amorphous or disordered-crystalline phase. These results suggest that Tx is entrapped in the polymeric matrix and not adsorbed to the surface of the NPs. In vitro studies on SKOV-3 ovarian cancer cells demonstrated the greater cytotoxic effect of NPs-Tx-HER compared to other Tx formulations. The results showed that at 1 ng Tx/ml, the viability of cells incubated with drug encapsulated in NP-Tx-HER was lower (77.32+/-5.48%) than the viability of cells incubated in NPs-Tx (97.4+/-12%), immunonanoparticles coated with Mabthera, as irrelevant mAb (NPs-Tx-RIT) (93.8+/-12%) or free drug (92.3+/-9.3%).

Conservação in vitro de germoplasma de cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura, de sacarose, manitol e sorbitol, como fontes de carbono e reguladores osmóticos, e do ácido abscísico, como regulador de crescimento na conservação in vitro de germoplasma de cana-de-açúcar. Foram utilizadas, como material vegetal, gemas apicais de plantas de 10 meses de idade, do banco de germoplasma in vivo, da Universidade Federal de Alagoas. Brotos da quarta repicagem, no estádio de multiplicação in vitro, foram a fonte de explantes para três experimentos. Houve efeito positivo da diminuição da temperatura e da utilização da sacarose como fonte de carbono e regulador osmótico na manutenção da viabilidade dos explantes conservados in vitro. O ácido abscísico (1 mg/L) foi essencial para manter os explantes em crescimento mínimo por 12 meses (52 semanas). O uso das concentrações de 1 mg/L de ácido abscísico e de 20 g/L de sacarose associadas às condições de temperatura reduzida (15°C) demonstraram que os brotos permaneceram viáveis por um ano no mesmo meio de cultura, sem a necessidade de serem subcultivados.

Efeito de fungicidas na germinação in vitro de conídios de Claviceps africana

A cultura do sorgo não enfrentava problemas sérios de doenças nas condições de cultivo no Brasil, até o ano de 1995, quando se registrou a ocorrência da doença-açucarada, causada por Claviceps africana, que afeta as panículas e reduz a quantidade e a qualidade dos grãos; os conídios constituem a principal fonte de inóculo fúngico. Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito dos fungicidas tebuconazole, propiconazole, triadimenol, triadimefon, flutriafol e mancozeb na inibição in vitro da germinação dos conídios. Os fungicidas mancozeb, triadimenol e propiconazole foram os mais eficientes na inibição da germinação dos conídios.

A new self-expanding aortic stent valve with annular fixation: in vitro haemodynamic assessment.

OBJECTIVE: Balloon-expandable stent valves require flow reduction during implantation (rapid pacing). The present study was designed to compare a self-expanding stent valve with annular fixation versus a balloon-expandable stent valve. METHODS: Implantation of a new self-expanding stent valve with annular fixation (Symetis, Lausanne, Switzerland) was assessed versus balloon-expandable stent valve, in a modified Dynatek Dalta pulse duplicator (sealed port access to the ventricle for transapical route simulation), interfaced with a computer for digital readout, carrying a 25 mm porcine aortic valve. The cardiovascular simulator was programmed to mimic an elderly woman with aortic stenosis: 120/85 mmHg aortic pressure, 60 strokes/min (66.5 ml), 35% systole (2.8 l/min). RESULTS: A total of 450 cardiac cycles was analysed. Stepwise expansion of the self-expanding stent valve with annular fixation (balloon-expandable stent valve) resulted in systolic ventricular increase from 120 to 121 mmHg (126 to 830+/-76 mmHg)*, and left ventricular outflow obstruction with mean transvalvular gradient of 11+/-1.5 mmHg (366+/-202 mmHg)*, systolic aortic pressure dropped distal to the valve from 121 to 64.5+/-2 mmHg (123 to 55+/-30 mmHg) N.S., and output collapsed to 1.9+/-0.06 l/min (0.71+/-0.37 l/min* (before complete obstruction)). No valve migration occurred in either group. (*=p<0.05). CONCLUSIONS: Implantation of this new self-expanding stent valve with annular fixation has little impact on haemodynamics and has the potential for working heart implantation in vivo. Flow reduction (rapid pacing) is not necessary.

Antirotavirus immunoglobulin A neutralizes virus in vitro after transcytosis through epithelial cells and protects infant mice from diarrhea.

Rotaviruses are the major cause of severe diarrhea in infants and young children worldwide. Due to their restricted site of replication, i.e., mature enterocytes, local intestinal antibodies have been proposed to play a major role in protective immunity. Whether secretory immunoglobulin A (IgA) antibodies alone can provide protection against rotavirus diarrhea has not been fully established. To address this question, a library of IgA monoclonal antibodies (MAbs) previously developed against different proteins of rhesus rotavirus was used. A murine hybridoma "backpack tumor" model was established to examine if a single MAb secreted onto mucosal surfaces via the normal epithelial transport pathway was capable of protecting mice against diarrhea upon oral challenge with rotavirus. Of several IgA and IgG MAbs directed against VP8 and VP6 of rotavirus, only IgA VP8 MAbs (four of four) were found to protect newborn mice from diarrhea. An IgG MAb recognizing the same epitope as one of the IgA MAbs tested failed to protect mice from diarrhea. We also investigated if antibodies could be transcytosed in a biologically active form from the basolateral domain to the apical domain through filter-grown Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells expressing the polymeric immunoglobulin receptor. Only IgA antibodies with VP8 specificity (four of four) neutralized apically administered virus. The results support the hypothesis that secretory IgA antibodies play a major role in preventing rotavirus diarrhea. Furthermore, the results show that the in vivo and in vitro methods described are useful tools for exploring the mechanisms of viral mucosal immunity.

In vitro and in vivo evaluation of sunitinib eluting beads

Background: Chemoembolization is used to treat liver malignancies. However recurrence occurs frequently, possibly because of neoangiogenesis triggered by ischemia caused by the embolic agent. In this context, the combination of an embolic agent with an anti-angiogenic drug seems appealing. This study characterizes the in vitro loading and release profile of sunitinib eluting beads of different sizes and their pharmacokinetic profile in a rabbit model. Methods: 70-150 μm and 100-300 μm drug eluting beads (DC Bead, Biocompatibles UK) were loaded by incubation in a sunitinib hydrochloride solution. Drug was quantified by spectrophotometry at 430 nm. Drug release was measured over one-week periods and normalized using an internal standard in 30% ethanol in NaCl 0.9%. New-Zealand white rabbits were used. Eight animals received 0.2 ml of 100-300 μm DC Bead loaded with 6 mg of sunitinib in the hepatic artery (group 1) and 4 animals received 6 mg of sunitinib p.o. (group 2). Half of the animals were sacrificed after 6 hours and half after24 hours. Liver enzymes were measured at 0, 6 and 24 hours in both groups. Plasmatic sunitinib concentration was determined by tandem mass spectroscopy (LC MS/MS) at 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 24 hours. At sacrifice, the livers were harvested and sunitinib concentration in liver tissue was assessed by LC MS/MS. Results: High drug loading was obtained for both microsphere bead sizes. Particle shrinking was observed with adsorption of sunitinib. Almost complete release of sunitinib was detected under physiological conditions, with very similar release for 70-150 μm and 100-300 μm (t50%=1.2 h) DC Bead. Conclusions: Sunitinib eluting beads are well tolerated by rabbits when administered in the hepatic artery. No unexpected toxicity was observed. Very high drug concentration can be obtained at the site of embolization with minimal systemic passage.

Propagação in vitro e avaliação de parâmetros morfofisiológicos de porta-enxertos de videira

A micropropagação de genótipos selecionados pode contribuir para atender a demanda de plantas matrizes e mudas de qualidade genética e sanitária comprovadas de videira (Vitis spp.) no Estado de Santa Catarina. O objetivo deste trabalho foi estabelecer e multiplicar in vitro porta-enxertos de videira e avaliar parâmetros morfofisiológicos fundamentais à micropropagação e aclimatização. Os porta-enxertos VR043-43, VR039-16, Paulsen 1103, R110, SO4 e Kober 5BB foram estabelecidos e multiplicados in vitro pelo método de gemas axilares em meio de cultura DSD1. Quarenta e dois por cento dos explantes foram estabelecidos in vitro. Houve variabilidade de crescimento, área foliar e matéria seca entre os genótipos. O porta-enxerto Paulsen 1103 foi numericamente superior aos demais no desenvolvimento in vitro em comprimento de caule (6,2 cm), produção de biomassa (34,8 mg) e área foliar (18,1 cm²) in vitro. O teor de clorofila total variou entre os porta-enxertos e o ambiente de cultura, com 0,7 e 2,8 mg/g de matéria fresca do R110 (in vitro) e VR043-43 (ex vitro), respectivamente. A maior (216,4/mm²) e a menor (119,2/mm²) densidade estomática foram apresentadas pelo VR039-16 in vitro e pelo SO4 ex vitro, respectivamente. A taxa de sobrevivência de plantas na aclimatização foi em média 90,3±1,1% por genótipo. Os porta-enxertos de videira avaliados apresentaram características morfofisiológicas apropriadas para a propagação in vitro e a transferência ex vitro.

Brain Spectrins 240/235 and 240/235E: Differential Expression During Development of Chicken Dorsal Root Ganglia in vivo and in vitro.

Brain spectrin, a membrane-related cytoskeletal protein, exists as two isoforms. Brain spectrin 240/235 is localized preferentially in the perikaryon and axon of neuronal cells and brain spectrin 240/235E is found essentially in the neuronal soma and dendrites and in glia (Riederer et al., 1986, J. Cell Biol., 102, 2088 - 2097). The sensory neurons in dorsal root ganglia, devoid of any dendrites, make a good tool to investigate such differential expression of spectrin isoforms. In this study expression and localization of both brain spectrin isoforms were analysed during early chicken dorsal root ganglia development in vivo and in culture. Both isoforms appeared at embryonic day 6. Brain spectrin 240/235 exhibited a transient increase during embryonic development and was first expressed in ventrolateral neurons. In ganglion cells in situ and in culture this spectrin type showed a somato - axonal distribution pattern. In contrast, brain spectrin 240/235E slightly increased between E6 and E15 and remained practically unchanged. It was localized mainly in smaller neurons of the mediodorsal area as punctate staining in the cytoplasm, was restricted exclusively to the ganglion cell perikarya and was absent from axons both in situ and in culture. This study suggests that brain spectrin 240/235 may contribute towards outgrowth, elongation and maintenance of axonal processes and that brain spectrin 240/235E seems to be exclusively involved in the stabilization of the cytoarchitecture of cell bodies in a selected population of ganglion cells.

Toxicidade de antibióticos no cultivo in vitro da batata em meios semi-sólido e líquido

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos fitotóxicos de antibióticos no crescimento e na taxa de multiplicação in vitro da batata. Brotações da cultivar Baronesa foram cultivadas em meio de multiplicação de consistência semi-sólida e líquida. O meio de multiplicação foi formado pelos sais e vitaminas de MS ao qual adicionou-se um dos seguintes antibióticos: ampicilina, cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina, previamente selecionados em razão da ação bactericida sobre contaminantes da cultura, nas concentrações de 0, 32, 64, 128, 256, 512 e 1.024 mg L-1. Por 21 dias os materiais foram mantidos em sala de crescimento a 25±2°C, 16 horas de luz e fluxo de radiação de 35 µmol m-2 s-1. Nos tratamentos em que se utilizou meio de cultura líquido, os frascos foram mantidos sob constante agitação em mesa agitadora do tipo orbital. A ampicilina foi o único antibiótico que não afetou a sobrevivência e o desenvolvimento dos explantes de batata em meio de multiplicação, podendo ser indicada para trabalhos de descontaminação in vitro dessa espécie. O aumento das concentrações de cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina no meio de cultura apresentou efeitos fitotóxicos severos sobre o crescimento e taxa de multiplicação do material vegetal.

Metabolismo de plantas de cana-de-açúcar cultivadas in vitro sob diferentes concentrações de nitrogênio

Variedades de cana-de-açúcar (RB 732577, RB 83102, RB 75126, CB 45-3, Caiana e Co 997) foram cultivadas in vitro em meio nutritivo básico MS com diferentes concentrações de N (9,83 mM, 7,37 mM, 4,92 mM, 2,46 mM, 0,49 mM e 0,0 mM), com o objetivo de avaliar a eficiência no processo de assimilação desse elemento. Após 45 dias de cultivo, foram determinados os ganhos de biomassa e os teores de amônio, aminoácidos e açúcares solúveis. A variedade Co 997 apresentou maior ganho de biomassa e maior quantidade de N incorporado em aminoácidos livres em relação às demais variedades, sugerindo maior eficiência no processo de assimilação. Os teores mais elevados de amônio foram observados nas variedades RB 83102 e RB 75126, quando cultivadas em meio desprovido de N, mostrando-se menos eficientes no processo de assimilação uma vez que apresentaram os menores valores de aminoácidos livres nas mesmas condições de cultivo.

Seleção de matrizes e clones de mangabeira para o cultivo in vitro

Altas taxas de mortalidade em viveiro de mudas de mangabeira (Hancornia speciosa) impedem seu uso na reversão do processo de degradação das terras e na manutenção da produtividade e integridade ambiental do Cerrado. O objetivo deste trabalho foi selecionar matrizes e clones, provenientes de propagação sexuada e assexuada, com potencial de propagação in vitro, para produção de mudas de mangabeira. Foram coletados frutos de 11 matrizes e de cada matriz selecionaram-se 24 sementes em bom estado fitossanitário. Após a desinfecção, as sementes foram inoculadas em meio MS, sem reguladores de crescimento, obtendo-se uma média de germinação de 92,4%, e as matrizes não apresentaram diferença significativa entre si. Na fase de multiplicação, em meio MS, com os reguladores de crescimento BAP (6-benzilaminopurina) e AIB (ácido indol-3-butírico), ambos na concentração de 1,28 mg L-1, a melhor matriz foi a C1 e o melhor clone foi o C1 15. Em todas as fases foi observada alta variabilidade, em menor porcentagem na matriz e maior porcentagem no clone dentro da matriz. A seleção deve ser realizada principalmente nos clones dentro da matriz.

A nuclear factor I-like activity and a liver-specific repressor govern estrogen-regulated in vitro transcription from the Xenopus laevis vitellogenin B1 promoter.

A hormone-controlled in vitro transcription system derived from Xenopus liver nuclear extracts was exploited to identify novel cis-acting elements within the vitellogenin gene B1 promoter region. In addition to the already well-documented estrogen-responsive element (ERE), two elements were found within the 140 base pairs upstream of the transcription initiation site. One of them, a negative regulatory element, is responsible for the lack of promoter activity in the absence of the hormone and, as demonstrated by DNA-binding assays, interacts with a liver-specific transcription factor. The second is required in association with the estrogen-responsive element to mediate hormonal induction and is recognized by the Xenopus liver homolog of nuclear factor I.

Conservação in vitro de germoplasma de abacaxi tratado com paclobutrazol

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do paclobutrazol (PBZ) no crescimento in vitro de plantas de abacaxi visando à conservação do germoplasma. Utilizou-se o meio MS suplementado com 30 g L-1 de sacarose e 8 g L-1 de ágar. Cada tratamento consistiu de duas doses de PBZ: a primeira aplicada no início do experimento e a segunda, noventa dias após, em combinações que envolviam a ausência, 0,5 e 1,0 mg L-1. Os melhores resultados foram obtidos na ausência do PBZ, ou com 0,5 mg L-1 aplicada apenas no início do experimento. Foi possível reduzir o número de subcultivos durante o período de conservação.