A computer vision approach to quantify leaf anatomical plasticity: A case study on gochnatia polymorpha (less.) cabrera

Inferences about leaf anatomical characteristics had largely been made by manually measuring diverse leaf regions, such as cuticle, epidermis and parenchyma to evaluate differences caused by environmental variables. Here we tested an approach for data acquisition and analysis in ecological quantitative leaf anatomy studies based on computer vision and pattern recognition methods. A case study was conducted on Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera (Asteraceae), a Neotropical savanna tree species that has high phenotypic plasticity. We obtained digital images of cross-sections of its leaves developed under different light conditions (sun vs. shade), different seasons (dry vs. wet) and in different soil types (oxysoil vs. hydromorphic soil), and analyzed several visual attributes, such as color, texture and tissues thickness in a perpendicular plane from microscopic images. The experimental results demonstrated that computational analysis is capable of distinguishing anatomical alterations in microscope images obtained from individuals growing in different environmental conditions. The methods presented here offer an alternative way to determine leaf anatomical differences. © 2013 Elsevier B.V.

Morphological modifications and surface amorphization in ZnO sonochemically treated nanoparticles

Application of nanoscale materials in photovoltaic and photocatalysis devices and photosensors are dramatically affected by surface morphology of nanoparticles, which plays a fundamental role in the understanding of the physical and chemical properties of nanoscale materials. Zinc oxide nanoparticles with an average size of 20 nm were obtained by the use of a sonochemical technique. X-ray diffraction (XRD) associated to Rietveld refinements and transmission electron microscopy (TEM) were used to study structural and morphological characteristics of the samples. An amorphous shell approximately 10 nm thick was observed in the ultrasonically treated sample, and a large reduction in particle size and changes in the lattice parameters were also observed. © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Morphological and molecular evidence for two new species of Tetragonopterus (Characiformes: Characidae) from central Brazil

The combination of morphological and molecular data of Tetragonopterus species collected in the Rio Araguaia basin allows the recognition of two undescribed species that are presented in this article. These species are distinguished from their congeners (Tetragonopterus anostomus, Tetragonopterus argenteus, Tetragonopterus carvalhoi, Tetragonopterus chalceus and Tetragonopterus rarus) by characters related to the number and morphology of the teeth, the numbers of gill rakers on the upper and lower limbs of the first gill arch, the number of predorsal scales and the overall colour pattern. In addition, the analysis of mitochondrial DNA sequences identified an accentuated genetic distance between these two new species and their congeners. A discussion of the phylogenetic relationships within Tetragonopterus is provided. © 2013 The Authors. Journal of Fish Biology © 2013 The Fisheries Society of the British Isles.

Age and Morphological Changes in the Epiponini Wasp Polybia paulista Von Ihering (Hymenoptera: Vespidae)

The division of labor is a central theme in the study of social insects. In bees and wasps, this activity is regulated by age polyethism. Important physiological and morphological changes have been widely studied in the polyethism of honeybee workers. In contrast, this is a relatively unexplored subject in social vespids. Our goal was to determine if there are detectable morphological changes in the body of the Epiponini wasp Polybia paulista Von Ihering or in certain glands in relation to age polyethism. We observed changes in the body weight, the salivary gland, and the mandibular gland that were associated with age, and our results suggest that social relationships and task performance are important to these changes. This contrasts with observations in Polistes and is different from the Apis mellifera Linnaeus age polyethism model. © 2013 Sociedade Entomológica do Brasil.

Morphological and cytochemical changes in synganglion of Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari: Ixodidae) female ticks from exposure of andiroba oil (Carapa guianensis)

Actually, the most used method to control ticks is synthetic acaricides with neurotoxic action. However, the use of these methods presents inconveniences, such as the contamination of the environment and risks to the host's health due to the residual effects. Thus, several studies have been developed aiming to find alternative ways to control these ectoparasites, such as the use of natural compounds with active ingredients, which act controlling some species of plagues in addition to presenting medicinal properties that are beneficial to humans. The present study aimed to analyze the action of andiroba oil (Carapa guianensis) on the synganglion of Rhipicephalus sanguineus semiengorged females through morphological and cytochemical techniques aiming to verify if this natural product have neurotoxic action as the numerous synthetic acaricides. The results showed that andiroba oil interferes in the synganglion through structural and enzymatic changes, which lead the nervous tissue to apoptotic death involving autophagy. Among these changes was observed the emergence of large empty spaces between the perineurium and the cortical region, vacuolated cortex cells and with cell swelling, neural cells with picnotic nuclei or in initial stage of chromatin margination and neuropile with high structural disorganization. Considering these data, it can be concluded that andiroba seed oil can be used as an alternative method in the control of R. sanguineus ticks due to its neurotoxic action. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Neurotoxic action of permethrin in Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari: Ixodidae) female ticks. Morphological and cytochemical evaluation of the central nervous system

Studies on the molecular bases of the neurotoxic action of acaricides are found in the literature; but there are no studies of this action on the nervous system of ticks at the cellular level. The present study describes the morphological and cytochemical changes in the synganglion of Rhipicephalus sanguineus semi-engorged females exposed to different concentrations of permethrin, a pyrethroid with recognized neurotoxic action. Permethrin induced the degeneration of the synganglion through a process of apoptosis involving autophagy, characterized by the condensation and margination of the chromatin, formation of blebs in the nuclear envelope and fragmentation of the nucleus, loss of shape of neural cells and integrity of cellular membrane, cytoplasmic shrinkage, and lower levels of acid phosphatase in the nervous tissue as the concentration of permethrin increased. This study provided further evidence of the neurotoxic action of permethrin, which impairs the metabolism of R. sanguineus nervous systems, and consequently the physiology of other systems, dependent on the neural control. These results provide cytochemical and histological confirmation of the neurotoxic action of permethrin, previously inferred from molecular and tick behavioral evidence. © 2013 Elsevier B.V.

Time-course morphological and functional disorders of the kidney induced by long-term high-fat diet intake in female rats

BackgroundEvidence is emerging that highlights the far-reaching consequences of a high-fat diet (HFD) on kidney morphology and function disorders.MethodsThe present study was performed on 3-, 5-, 7- and 9-week-old HFD female rats compared with the appropriate gender and age-matched animals. We evaluated the kidney expression of angiotensin type II receptor and fibrotic and epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) markers, by immunoblotting and immunohistochemical and histological techniques, in parallel with kidney function.ResultsIn the current study, the time-course HFD-treated group showed, by immunoblotting and immunohistochemical analysis, an early time-course increase in the expression of transforming growth factor β-1 (TGFβ-1) in the entire kidney of HFD-treated rats, compared with that observed in the control group. Simultaneously, the study shows a transient increase in the expression of ZEB2 in the HFD whole kidney accompanied by a fall in the E-cadherin expression and increased collagen and fibronectin deposition. A pronounced decrease in fractional urinary sodium excretion was also demonstrated in the long-term HFD-treated rats. The decreased FENa + was accompanied by a fall in FEPNa + and FEPP Na +, which occurred in association with significantly decreased CCr and, certainly on the sodium-filtered load. The reduction in the glomerular filtration rate (GFR) occurred in parallel to proteinuria and glomerular desmin overexpression.ConclusionsThe results of the current study suggest that podocyte injury in parallel with observed proteinuria and evidence of EMT transformation are associated with long-term loss of kidney function and renal sodium and water retention. © 2013 The Author. All rights reserved.

Comportamento produtivo do trigo em função da densidade de semeadura e da aplicação de reguladores vegetais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ecofisiologia de morfotipos reto e espiralado de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) em condições controladas

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Diversidade de cianobacterérias nas áreas da lagoa d Casamento e dos Butiazais de Tapes e seus ecossistemas associados (RS, Brasil)

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Environmental changes in the western Amazônia: morphological framewor, geochemistry, palynology and radiocarbon dating data

Os sedimentos do lago Coari, de ambiente de terra firme esculpido nos depósitos do Plio-Pleistocenos, e o Acará, típico lago de várzea e ambos formados nos sedimentos quaternários da planície de inundação do médio Solimões, no oeste da Amazônia, Brasil, foram estudados para investigar as condições ambientais durante sua formação. Este estudo inclui dados da composição mineralógica, química, isótopos de Pb, palinologia, datações de radiocarbono e a configuração morfológica dos lagos obtida por imagens SRTM. As condições geológica e ambiental dos lagos variam e sugerem que suas evoluções refletem processos autogenéticos em condições de floresta úmida e chuvosa. Embora caulinita, quartz, muscovita, illita e esmectita sejam os principais minerais em ambos os lagos, a geoquímica indica fonte distinta, os sedimentos do lago Acará têm maior concentração de Al2O3, Fe2O3, FeO, CaO, K2O, MgO, Na2O, P2O5, Ba, V, Cu, Ni, Zn, Pb, Sr, Li, Y e La e têm mais Pb radiogênico que os sedimentos do lago Coari. As idades de radiocarbono sugerem que há aproximadamente 10160 anos AP o lago Coari iniciou o desenvolvimento devido a avulsão do rio Solimões, enquanto o lago Acará foi formado devido ao abandono de meandro do rio Solimões e retendo o domínio das gramíneas nas suas praias há aproximadamente 3710 anos AP.

Hydrodynamic modeling and morphological analysis of Lake Água Preta: one of the water sources of Belém-PA-Brazil

The main contribution from this paper includes the hydrodynamic modeling and morphological analysis of Lake Água Preta in Belém city, Pará State, Brazil. The lake bathymetry was taken through the data provided by COSANPA (the local sanitation and water supply company) dating back to 1975, and from a 2009 field study. Both bathymetries produced two terrain elevation models, which were used for morphological analysis and hydrodynamic simulations. The morphological analysis has revealed that, from 1975 to 2009, the annual mean rate of sedimentation varies between 23,065 and 29,081 m3/year. Through this result, the sedimentation time of Lake Água Preta, from 2009, has been calculated, which varies between 295 and 381 years, maintaining the same rate of sedimentation, water consumption and pumping. The hydrodynamic model simulated the depths and velocities, showing a slight flow with velocities ranging from 0 to 33 cm/s. This flow is established between water input and output of the lake, which is used as reservoir of Belém city.

Processing of Brazil-nut flour: characterization, thermal and morphological analysis

A castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsea H. B. K.) destaca-se por seus elevados teores em lipídios e proteínas de alta qualidade biológica, parâmetros que justificam a necessidade de maiores pesquisas e incentivos para a elaboração de novos produtos comerciais. No presente estudo, busca-se identificar novas formas de aproveitamento tecnológico dessas amêndoas pela indústria alimentícia, através de seu processamento sobre a forma de farinha sem alteração do teor energético. Os resultados após sua elaboração mostraram um produto com alto valor energético 431,48 kcal.100 g–1, teor de proteína de 45,92 g.100 g–1 e fibra alimentar de 17,14%. As análises térmicas indicam que a introdução de outro componente proteico, como o isolado proteico de soja, não altera as reações e comportamentos térmicos. Já as morfológicas evidenciaram estruturas granulares semelhantes à estrutura das matrizes de proteínas globulares. Constata-se que, após o processamento e obtenção de farinha, o produto mantém seu alto teor energético-proteico e, ao ser submetido a altas temperaturas, mantém suas características.

Indução de plasticidade cerebral por remoção da matriz extracelular após lesão isquêmica no córtex sensório-motor de ratos

O acidente vascular cerebral (AVC) é a terceira maior causa de mortalidade e incapacidade no mundo e a principal causa de mortes no Brasil. Após a lesão isquêmica, pela capacidade limitada do Sistema Nervoso Central (SNC) se regenerar, os déficits funcionais geralmente são incapacitantes e permanentes. A incapacidade de regeneração decorre, dentre outros fatores, do acúmulo de proteoglicanos de sulfato de condroitina (PGSC) no local da lesão, inibindo a plasticidade no microambiente extracelular. A enzima condroitinase ABC (ChABC) tem se mostrado eficiente para degradar os PGSC, proporcionando plasticidade. Esta pesquisa se propõe a avaliar o efeito da remoção de PGSC após uma lesão isquêmica no córtex sensório-motor primário de ratos. Para tal, utilizou-se 20 ratos Wistar, em 4 grupos experimentais, controle e tratado, com tempo de sobrevida de 7 e 14 dias. Induziu-se uma lesão isquêmica através de microinjeções do vasoconstritor ET-1 (Endotelina-1) no córtex sensório-motor, implantou-se um polímero de Etileno vinil acetato saturado com ChABC (tratado) ou BSA (controle). Morfologicamente, avaliamos a área de lesão, que se mostrou sem diferença estatística entre grupo controle 7 dias (média de 1653,8 ± 162,57mm²), tratado 7 dias (média de 2067,3 ± 235,42mm²), controle 14 dias (média de 1267,16 ± 280,6mm²), tratado 14 dias (média de 1323,8 ± 297,05mm²) após lesão; a quantidade de astrócitos, que também se mostrou sem diferença estatística entre grupo controle 7 dias (média de 16,6±4,67 células/campo), tratado 7 (média de 21,07±1,87 células/campo) e controle 14 (média de 17,46±0,80 células/campo), tratado 14 (média de 18,51±2,60 células/campo) dias após lesão; e a expressão de controitin degradado, que qualitativamente foi mais expresso nos ratos tratados 7 e 14 dias após lesão. Comportamentalmente, no teste do cilindro, animais tratados tiveram índice de assimetria menor já em 7 dias após lesão, com diferença significativa entre os grupos. No teste da escada horizontal, os animais tratados tiveram menor diferença intragrupo que os controles. Em 7 dias após lesão, já estavam com o mesmo desempenho funcional que seu pré-cirúrgico. Os dados comportamentais demonstram que a ChABC foi eficaz na melhora do desempenho funcional de maneira precoce, o que significa que a degradação das PGSC abre uma janela plástica na lesão isquêmica cortical, sem influenciar no tamanho da lesão e quantidade de astrócitos na cicatriz glial, porém com melhora do desempenho funcional de maneira precoce. Novos estudos devem ser realizados, associando a ChABC a terapêuticas adjuvantes no tratamento de lesões isquêmicas experimentais.

Influências do tamanho da ninhada e da atividade física sobre a plasticidade glial na formação hipocampal em modelo murino

Estudos anteriores demonstraram efeitos importantes do estresse perinatal no desempenho cognitivo na vida adulta e durante o envelhecimento. Entretanto permanece por ser estudado em detalhe como o exercício físico em diferentes fases da vida contribui para reduzir esses déficits. Isso é particularmente verdadeiro quando se trata de documentar as alterações da matriz extracelular e das células da glia, largamente ignoradas nesses estudos. Assim o objetivo geral do presente trabalho é o de investigar as possíveis influências do tamanho da ninhada e da atividade física sobre a memória de reconhecimento de objetos na vida adulta e possíveis alterações associadas à plasticidade glial e da matriz extracelular da formação hipocampal em modelo murino. Para alcançar esses objetivos alteramos o tamanho da ninhada de ratos Wistar de modo a acentuar o grau de competição entre os filhotes por tetas funcionais e diminuir a quantidade de cuidado materno por indivíduo. Durante o período de aleitamento quantificamos o cuidado materno em ninhadas de diferentes tamanhos. Em várias janelas temporais submetemos grupos selecionados de sujeitos ao exercício em esteira durante 5 semanas adotando o mesmo protocolo de treinamento. Após o exercício alguns grupos de animais adultos e senis foram submetidos ao teste de memória de reconhecimento de objetos que é dependente do hipocampo, sendo sacrificados e processados para imunohistoquímica seletiva para micróglia. Outros grupos de animais adultos não submetidos aos testes comportamentais foram igualmente sacrificados sendo um dos hemisférios empregado para registro de parâmetros difusionais no hipocampo enquanto que o outro foi empregado para imunohistoquímicas seletivas para astrócitos, células NG2 e reelina. Encontramos que o aumento do tamanho da ninhada está relacionado à redução do cuidado materno, ao declínio cognitivo, à proliferação e alteração da morfologia microglial, astrocitária e de células NG2 positivas, assim como às alterações nos padrões de difusão encontradas no tecido hipocampal. Além disso que tais alterações podem ser revertidas pelo menos de forma parcial pela atividade física e que esse efeito é tanto maior quanto mais jovem é o sujeito. O envelhecimento agrava as alterações morfológicas microgliais induzidas pelo aumento do tamanho da ninhada e reduz o desempenho nos testes de memória de reconhecimento de objeto. Os mecanismos moleculares associados a esses efeitos permanecem por ser investigados.