News from Academy Bay

Sea Cucumber Fishing Boat Captured. Park Warden Wounded by Bullet in Confrontation Between Illegal Sea Cucumber Fishermen and Patrol Personnel of the Galápagos National Park. Peaceful Demonstration to Reject Violence in Galápagos. Conflict in the Galápagos Biological Reserve for Marine Resources, a Statement by the President of the Charles Darwin Foundation. Rediscovery of an "Extinct" Endemic Plant, the Floreana Flax Linum cratericola. The Arrival of Marek's Disease to Galápagos. Mortality of Giant Tortoises at El Chato, Isla Santa Cruz. The Darwin Station Begins a Monthly Program on Local Television. Account of a Historical Crossing of Isthmus Perry.

O comportamento clínico e neurofisiológico da neuropatia durante os episódios reacionais da hanseníase

A hanseníase, uma doença conhecida por suas lesões de pele anestésicas, é a principal causa de neuropatia periférica nos países endêmicos. Os episódios reacionais são classicamente conhecidos por promover piora da função nervosa através das chamadas neurites que variam de quadros exuberantes a assintomáticos. Estas características da neuropatia tornam o diagnóstico precoce excepcionalmente desafiador assim como a necessidade de se intervir para se prevenir lesões permanentes nos nervos. Este estudo clínico, prospectivo, foi realizado selecionando-se pacientes com hanseníase, independente da forma clínica, no Ambulatório Souza Araujo, Fiocruz, Rio de Janeiro, que apresentavam episódios reacionais. O objetivo foi estudar o perfil neurológico clínico, eletroneurofisiológico e por imagem do nervo antes e após o tratamento das reações. Foram avaliados vinte e cinco pacientes levando-se em conta: exame neurológico, avaliação fisioterápica, estudo de condução nervosa, avaliação de espessura e ecogenicidade nervosa pelo método ultrassonográfico, fluxometria por laser Doppler e teste quantitativo da sensibilidade durante e um ano após o tratamento da reação. Estes pacientes foram divididos em três grupos: oito pacientes com neurite aguda, nove pacientes com neurite silenciosa e oito pacientes com reação cutânea sem neurite. Nos pacientes com episódios reacionais, observou-se predomínio do sexo masculino (60%), do grupo multibacilar (80%) e da forma clínica borderline-lepromatosa (36%). A neurite isolada foi o tipo de reação mais frequente, seguida de neurite associada à reação do tipo1, seguida da neurite associada à reação do tipo 2. O nervo motor mais acometido por neurite foi o fibular seguido pelo ulnar, enquanto o nervo sensitivo mais acometido foi o sural. O padrão eletroneuromiográfico característico dos episódios reacionais foi a mononeurite múltipla. A ultrassonografia, a fluxometria por laser Doppler e o teste quantitativo de sensibilidade, associados à clínica e ao estudo da condução nervosa, foram tidos como exames úteis para avaliação inicial e para acompanhar o tratamento dos episódios reacionais. Após o tratamento, foi constatada melhora nos parâmetros referentes à função motora, mas o mesmo não ocorreu para sensibilidade. Com esse estudo, observa-se a necessidade de acompanhamento multidiciplinar com exames especializados para os pacientes com hanseníase a fim de diagnóstico de reação e tratamento precoce evitando sequelas neurológicas.

Epitope mapping of antibodies to alpha-synuclein in LRRK2 mutation carriers, idiopathic Parkinson disease patients, and healthy controls

Alpha-synuclein (Snca) plays a major role in Parkinson disease (PD). Circulating anti-Snca antibodies has been described in PD patients and healthy controls, but they have been poorly characterized. This study was designed to assess the prevalence of anti-Snca reactivity in human subjects carrying the LRRK2 mutation, idiopathic PD (iPD) patients, and healthy controls and to map the epitopes of the anti-Snca antibodies. Antibodies to Snca were detected by ELISA and immunoblotting using purified recombinant Snca in plasma from individuals carrying LRRK2 mutations (104), iPD patients (59), and healthy controls (83). Epitopes of antibodies were mapped using recombinant protein constructs comprising different regions of Snca. Clear positive anti-Snca reactivity showed no correlation with age, sex, years of evolution, or the disability scores for PD patients and anti-Snca reactivity was not prevalent in human patients with other neurological or autoimmune diseases. Thirteen of the positive individuals were carriers of LRRK2 mutations either non-manifesting (8 out 49 screened) or manifesting (5 positive out 55), three positive (out of 59) were iPD patients, and five positive (out of 83) were healthy controls. Epitope mapping showed that antibodies against the N-terminal (a.a. 1-60) or C-terminal (a.a. 109-140) regions of Snca predominate in LRRK2 mutation carriers and iPD patients, being N122 a critical amino acid for recognition by the anti-C-terminal directed antibodies. Anti-Snca circulating antibodies seem to cluster within families carrying the LRRK2 mutation indicating possible genetic or common environmental factors in the generation of anti-Snca antibodies. These results suggest that case-controls' studies are insufficient and further studies in family cohorts of patients and healthy controls should be undertaken, to progress in the understanding of the possible relationship of anti-Snca antibodies and PD patholog

Efeito da 1,10-fenantrolina e seus derivados complexados em metal na atividade proteolítica de Leishmania braziliensis

Leishmanioses são um grupo de doenças com um largo espectro de manifestações clínicas, as quais variam desde lesões cutâneas até o envolvimento visceral severo, podendo levar ao óbito. A leishmaniose é, ainda hoje, uma doença negligenciada, estando entre os agravos prioritários do programa de pesquisa sobre doenças da pobreza da Organização Mundial da Saúde (OMS). Além de não haver vacinas disponíveis, a terapia é baseada em medicamentos injetáveis que causam sérios efeitos colaterais, tornando o tratamento inviável para muitos países endêmicos. Drogas derivadas de metal representam um novo arsenal terapêutico antimicrobiano e anti-câncer. Os inibidores de peptidase/agentes quelantes tais como 1,10-fenantrolina e seus derivados, no estado livre de metal ou como ligantes com metais de transição, interferem com a função de vários sistemas biológicos. Em trabalhos anteriores, nosso grupo descreveu que o parasito L. braziliensis produziu moléculas gp63 sensíveis a 1,10-fenantrolina. No presente trabalho, demonstramos a distribuição celular da molécula gp63 em uma cepa virulenta de L. braziliensis por meio de análises bioquímicas e imuno-histoquímica. Depois disso, relatamos os efeitos inibitórios de três compostos derivados da 1,10-fenantrolina, 1,10-fenantrolina-5,6-diona (phendio), [Cu(phendio)2] e [Ag(phendio)2], nas atividades metalopeptidases celulares e extracelulares produzidas por promastigotas de L. braziliensis, bem como as suas ações sobre a viabilidade do parasita e na interação com as células de macrófagos murinos. As moléculas gp63 foram detectadas em compartimentos de parasitos, incluindo membrana citoplasmatica e bolsa flagelar. O tratamento de promastigotas de L. braziliensis durante 1 hora com 1,10-fenantrolina e seus derivados resultou numa inibição significativa da viabilidade celular e mostrou um mecanismo de ação irreversível. Estes inibidores de metalopeptidases induziram apoptose em promastigotas de L. braziliensis, demonstrada através da marcação com anexina/iodeto de propídio e ensaio TUNEL. O pré-tratamento de promastigotas com os inibidores de metalopeptidases induziram uma diminuição na expressão de moléculas de superfície gp63, assim como uma redução significativa no índice de associação com macrófagos. Em paralelo, macrófagos infectados com L. braziliensis e tratados com 1,10-fenantrolina e seus derivados promoveram uma potente redução sobre o número de amastigotas intracelulares. O tratamento de macrófagos com 1,10-fenantrolina e seus derivados não induziram o aumento de óxido nítrico. A ação combinatória sobre a capacidade de crescimento entre os compostos derivados da 1,10-fenantrolina e Glucantime, quando ambos foram utilizados em concentracões sub-inibidoras, também foi observada. In vivo os compostos derivados da 1,10-fenantrolina e seus drivados foram capazes de controlar o tamanho das lesões a partir da terceira semana de tratamento em relação ao controle não tratado em hamsters infectados quando administrado por via intraperitoneal. Os animais tratados com os compostos apresentaram maior resposta intradérmica (DTH) aos antígenos de L. braziliensis. Coletivamente, a 1,10-fenantrolina e seus derivados metálicos apresentam uma nova perspectiva de estudos para o desenvolvimento de novos fármacos anti-L. braziliensis

Altered expression of Alzheimer's disease-related genes in the cerebellum of autistic patients: a model for disrupted brain connectome and therapy

Autism and Alzheimer's disease (AD) are, respectively, neurodevelopmental and degenerative diseases with an increasing epidemiological burden. The AD-associated amyloid-beta precursor protein-alpha has been shown to be elevated in severe autism, leading to the 'anabolic hypothesis' of its etiology. Here we performed a focused microarray analysis of genes belonging to NOTCH and WNT signaling cascades, as well as genes related to AD and apoptosis pathways in cerebellar samples from autistic individuals, to provide further evidence for pathological relevance of these cascades for autism. By using the limma package from R and false discovery rate, we demonstrated that 31% (116 out of 374) of the genes belonging to these pathways displayed significant changes in expression (corrected P-values <0.05), with mitochondria- related genes being the most downregulated. We also found upregulation of GRIN1, the channel-forming subunit of NMDA glutamate receptors, and MAP3K1, known activator of the JNK and ERK pathways with anti-apoptotic effect. Expression of PSEN2 (presinilin 2) and APBB1 (or F65) were significantly lower when compared with control samples. Based on these results, we propose a model of NMDA glutamate receptor-mediated ERK activation of alpha-secretase activity and mitochondrial adaptation to apoptosis that may explain the early brain overgrowth and disruption of synaptic plasticity and connectome in autism. Finally, systems pharmacology analyses of the model that integrates all these genes together (NOWADA) highlighted magnesium (Mg2+) and rapamycin as most efficient drugs to target this network model in silico. Their potential therapeutic application, in the context of autism, is therefore discussed.

Humoral Immunity Links Candida albicans Infection and Celiac Disease

Objective The protein Hwp1, expressed on the pathogenic phase of Candida albicans, presents sequence analogy with the gluten protein gliadin and is also a substrate for transglutaminase. This had led to the suggestion that C. albicans infection (CI) may be a triggering factor for Celiac disease (CeD) onset. We investigated cross-immune reactivity between CeD and CI. Methods Serum IgG levels against recombinant Hwp1 and serological markers of CeD were measured in 87 CeD patients, 41 CI patients, and 98 healthy controls (HC). IgA and IgG were also measured in 20 individuals from each of these groups using microchips sensitized with 38 peptides designed from the N-terminal of Hwp1. Results CI and CeD patients had higher levels of anti-Hwp1 (p= 0.0005 and p= 0.004) and anti-gliadin (p= 0.002 and p= 0.0009) antibodies than HC but there was no significant difference between CeD and CI patients. CeD and CI patients had higher levels of anti-transglutaminase IgA than HC (p= 0.0001 and p= 0.0039). During CI, the increase in anti-Hwp1 paralleled the increase in anti-gliadin antibodies. Microchip analysis showed that CeD patients were more reactive against some Hwp1 peptides than CI patients, and that some deamidated peptides were more reactive than their native analogs. Binding of IgG from CeD patients to Hwp1 peptides was inhibited by gamma III gliadin peptides. Conclusions Humoral cross-reactivity between Hwp1 and gliadin was observed during CeD and CI. Increased reactivity to Hwp1 deamidated peptide suggests that transglutaminase is involved in this interplay. These results support the hypothesis that CI may trigger CeD onset in genetically-susceptible individuals.

Resposta adaptativa e efeitos das substâncias oxidantes - K2TeO3, H2O2 e paraquate - na produção de biofilme de amostras de Corynebacterium diphtheriae isolados de origens diversas

A difteria é uma doença imunoprevinível que permanece endêmica em diversas regiões do mundo. Além dos casos de difteria clássica, doenças invasivas como endocardite, osteomielite, pneumonia e infecções relacionadas à cateter, tem acometido indivíduos adultos parcialmente imunizados. A natureza multifatorial dos fatores de virulência que favorecem a formação de biofilme e sobrevivência em macrófagos tem sido evidenciada para o Corynebacterium diphtheriae. Entretanto, escassos são os trabalhos que investigaram a influência de condições ambientais na virulência do patógeno. Uma vez que agentes oxidantes são capazes de gerar radicais livres e levar ao estresse oxidativo que, consequentemente, podem resultar em resposta adaptativa e influenciar na formação do biofilme e na virulência bacteriana, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar os efeitos do peróxido de hidrogênio (H2O2), paraquate e telurito de potássio (K2TeO3) em propriedades biológicas de cepas de C. diphtheriae de origens diversas. Os resultados demonstraram que as amostras de C. diphtheriae apresentaram níveis de resistência ao K2TeO3, H2O2 e paraquate, porém em intensidades variadas e independentes da capacidade de produção da toxina diftérica. Algumas amostras, toxinogênicas ou não, isoladas do trato respiratório superior demonstraram resposta adaptativa para H2O2 passando, portanto, a expressar resistência aumentada após uma prévia exposição ao referido agente oxidante. C. diphtheriae não exibiu respostas adaptativas para o K2TeO3 e paraquate. C. diphtheriae foi capaz de produzir biofilme na superfície de substratos abióticos de natureza hidrofílica (vidro) e hidrofóbica (poliestireno) na presença de agentes oxidantes K2TeO3, H2O2 e paraquate. A presença dos agentes oxidantes influenciou na formação de biofilme de algumas amostras. O paraquate inibiu a produção de biofilme de todas amostras. A amostra TR241 teve a produçao de biofilme inibida na presença dos três agentes oxidantes analisados. Por outro lado, a presença de H2O2 e do K2TeO3 estimulou a produção de biofilme de algumas amostras. Para todas as amostras de C. diphtheriae testadas, independentes das origens, biotipos e da capacidade de produção de toxina diftérica, os ensaios moleculares indicaram a presença de sequências gênicas cromossômicas homólogas, codificadores da proteína DIP 0906 (TeR) e da proteína DIP 1421 (OxyR), envolvidos na resistência ao telurito e na proteção contra o estresse oxidativo, respectivamente. Não foi observada correlação da suscetibilidade e a resposta adaptativa aos agentes oxidantes com as diferentes características bacterianas: origem, sítio de isolamento, produção de toxina diftérica, metabolização de sacarose e produção de biofilme. Em conclusão, o estresse oxidativo foi capaz de influenciar fatores de virulência do C. diphtheriae, como a capacidade de produçao de biofilme, que podem estar contribuindo para a patogenia da difteria clássica assim como de doenças invasivas causadas por cepas atoxinogênicas.

Evolução temporal e fatores climáticos relacionados à leishmaniose visceral em municípios endêmicos brasileiros no período de 2001 a 2008

Este é um estudo ecológico misto onde o perfil de distribuição de chuvas e das variações térmicas foi relacionado à variação sazonal das taxas de incidência de leishmaniose visceral em vinte municípios brasileiros de transmissão intensa da doença, no período de 2001 a 2008. O objetivo foi identificar similaridades e diferenças entre os municípios estudados quanto à tendência temporal e sazonalidade da doença e à possível relação entre variações climáticas e a distribuição sazonal da doença. Os dados de incidência de leishmaniose visceral foram obtidos do Sistema de Informação de Agravos de Notificação (Sinan), os dados demográficos foram obtidos do Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (DATASUS), os dados pluviométricos e de temperatura foram obtidos do Sistema de Monitoramento Agrometeorológico do Ministério da Agricultura (AGRITEMPO). Os resultados são apresentados graficamente e mostram que a distribuição sazonal da incidência e períodos prováveis de transmissão são diferentes em vários municípios e acompanham as diferenças climáticas, sugerindo que as intervenções que visem diminuir a incidência devem ser pontuais, obedecendo às características de cada município.

Interaction between the 5-HT system and the basal ganglia: functional implication and therapeutic perspective in Parkinson's disease

The neurotransmitter serotonin (5-HT) has a multifaceted function in the modulation of information processing through the activation of multiple receptor families, including G-protein-coupled receptor subtypes (5-HT1, 5-HT2, 5-HT4-7) and ligand-gated ion channels (5-HT3). The largest population of serotonergic neurons is located in the midbrain, specifically in the raphe nuclei. Although the medial and dorsal raphe nucleus (DRN) share common projecting areas, in the basal ganglia (BG) nuclei serotonergic innervations come mainly from the DRN. The BG are a highly organized network of subcortical nuclei composed of the striatum (caudate and putamen), subthalamic nucleus (STN), internal and external globus pallidus (or entopeduncular nucleus in rodents, GPi/EP and GPe) and substantia nigra (pars compacta, SNc, and pars reticulata, SNr). The BG are part of the cortico-BG-thalamic circuits, which play a role in many functions like motor control, emotion, and cognition and are critically involved in diseases such as Parkinson's disease (PD). This review provides an overview of serotonergic modulation of the BG at the functional level and a discussion of how this interaction may be relevant to treating PD and the motor complications induced by chronic treatment with L-DOPA.

Associação entre estado nutricional e infecção assintomática por Leishmania infantum em moradores de áreas endêmicas para leishmaniose visceral no município de Teresina, Piauí

INTRODUÇÃO: A leishmaniose visceral (LV) é uma doença negligenciada de grande importância no cenário brasileiro, particularmente devido à sua gravidade, sua expansão geográfica e a associação com condições de pobreza. Nesta perspectiva, as condições nutricionais emergem como elementos a serem considerados na compreensão de sua situação epidemiológica, sejam como potenciais fatores de risco para o estabelecimento da doença após infecção ou como fatores associados ao prognóstico. OBJETIVO: Avaliar a associação entre estado nutricional e infecção por Leishmania infantum em moradores de áreas endêmicas para LV no município de Teresina, Piauí. MÉTODOS: Trata-se de um estudo seccional realizado em bairros de alta endemicidade para a doença, envolvendo 198 indivíduos com idade entre 2 e 65 anos. Peso e estatura foram aferidos no domicílio por profissionais treinados. Para a avaliação de adultos foi utilizado o índice de massa corporal (IMC). Para crianças e adolescentes foram avaliados os índices antropométricos (peso / idade, estatura / idade, peso / estatura e IMC / idade). A infecção por L. infantum foi avaliada a partir da intradermorreação de Montenegro (IDRM). Para a análise foi utilizada regressão logística multivariada, estimando-se razões de chances (OR) como medidas de associação e seus respectivos intervalos de confiança (95%). RESULTADOS: A prevalência de infecção assintomática foi de 32,6%. A prevalência de excesso de peso foi de 52% entre adultos (IMC ? 25 kg/m) e de 23,9% entre crianças e jovens (escore-z de IMC / idade > 1). Indivíduos com sobrepeso, tanto adultos como aqueles de até 19 anos, apresentaram chance de infecção cerca de 70% maior quando comparados aos eutróficos (p>0,05 para ambos). CONCLUSÃO: Ainda que não estatisticamente significante, a associação entre infecção assintomática por L. infantum e sobrepeso sugere que estes indivíduos possam estar sob maior risco de infecção por apresentarem déficits de micronutrientes relevantes para a resposta imune específica. Para investigar esta hipótese, são necessários estudos longitudinais que investiguem o papel do consumo alimentar e do perfil de micronutrientes desta população no risco de infecção por L. infantum.

Celiac disease in the Mediterranean area

Background: The World Gastroenterology Organization recommends developing national guidelines for the diagnosis of Celiac Disease (CD): hence a profile of the diagnosis of CD in each country is required. We aim to describe a cross-sectional picture of the clinical features and diagnostic facilities in 16 countries of the Mediterranean basin. Since a new ESPGHAN diagnostic protocol was recently published, our secondary aim is to estimate how many cases in the same area could be identified without a small intestinal biopsy. Methods: By a stratified cross-sectional retrospective study design, we examined clinical, histological and laboratory data from 749 consecutive unselected CD children diagnosed by national referral centers. Results: The vast majority of cases were diagnosed before the age of 10 (median: 5 years), affected by diarrhea, weight loss and food refusal, as expected. Only 59 cases (7.8%) did not suffer of major complaints. Tissue transglutaminase (tTG) assay was available, but one-third of centers reported financial constraints in the regular purchase of the assay kits. 252 cases (33.6%) showed tTG values over 10 times the local normal limit. Endomysial antibodies and HLA typing were routinely available in only half of the centers. CD was mainly diagnosed from small intestinal biopsy, available in all centers. Based on these data, only 154/749 cases (20.5%) would have qualified for a diagnosis of CD without a small intestinal biopsy, according to the new ESPGHAN protocol. Conclusions: This cross-sectional study of CD in the Mediterranean referral centers offers a puzzling picture of the capacities to deal with the emerging epidemic of CD in the area, giving a substantive support to the World Gastroenterology Organization guidelines.