Percolation in a network with long-range connections: Implications for cytoskeletal structure and function

Cell shape, signaling, and integrity depend on cytoskeletal organization. In this study we describe the cytoskeleton as a simple network of filamentary proteins (links) anchored by complex protein structures (nodes). The structure of this network is regulated by a distance-dependent probability of link formation as P = p/d(s), where p regulates the network density and s controls how fast the probability for link formation decays with node distance (d). It was previously shown that the regulation of the link lengths is crucial for the mechanical behavior of the cells. Here we examined the ability of the two-dimensional network to percolate (i.e. to have end-to-end connectivity), and found that the percolation threshold depends strongly on s. The system undergoes a transition around s = 2. The percolation threshold of networks with s < 2 decreases with increasing system size L, while the percolation threshold for networks with s > 2 converges to a finite value. We speculate that s < 2 may represent a condition in which cells can accommodate deformation while still preserving their mechanical integrity. Additionally, we measured the length distribution of F-actin filaments from publicly available images of a variety of cell types. In agreement with model predictions, cells originating from more deformable tissues show longer F-actin cytoskeletal filaments. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estudo da perfusão pulmonar em crianças hospitalizadas com bronquite viral aguda por meio da cintilografia pulmonar perfusional quantitativa com 99mTC-MMA

Introdução: O conhecimento da distribuição da perfusão pulmonar pela cintilografia na bronquiolite viral aguda, pode auxiliar no entendimento das alterações no equilíbrio da ventilação - perfusão, peculiares a essa doença do lactente jovem. Objetivo: Avaliar o padrão de distribuição da perfusão pulmonar em pacientes hospitalizados com bronquiolite viral aguda por meio de cintilografia pulmonar perfusional quantitativa com macroagregado de albumina com tecnécio (99mTc-MAA), estabelecendo associação com as avaliações clínica e radiológica, bem como determinando o seu padrão evolutivo até a condição de normalidade. Tipo de estudo: Dois estudos prospectivos com enfoque diagnóstico: um transversal, comparativo, e um longitudinal, evolutivo, controlado. Pacientes e métodos: A amostra da pesquisa foi constituída por pacientes hospitalizados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre com diagnóstico de bronquiolite viral aguda, no período de abril de 1998 a setembro de 2000, baseada em critérios clínicos de inclusão: idade entre 01 e 24 meses, com quadro respiratório obstrutivo de vias aéreas inferiores (primeiro episódio de sibilância expiratória de início súbito, com sinais de coriza, tosse irritativa, hipertermia, taquipnéia, tiragem, batimentos de asa de nariz, esforço expiratório), com gravidade suficiente para determinar a hospitalização e cujos pais aceitaram participar do estudo. Todos os pacientes da pesquisa foram submetidos à avaliação clínica, radiológica e da perfusão pulmonar com o radiofármaco. A cintilografia foi realizada na condição de crise (primeiras 24 horas da admissão) e na convalescência (depois de 7 dias da alta hospitalar). A quantificação do fluxo sangüíneo pulmonar, representada em valores percentuais, foi realizada em três áreas de interesse, nas projeções anterior e posterior, de ambos os pulmões. As comparações foram feitas entre ambos os pulmões e entre as condições de crise e controle, considerando as áreas de interesse e os gradientes entre elas e entre as projeções anterior e posterior das mesmas. Para análise comparativa das médias foi utilizado o teste t de Student para amostras pareadas, considerando o nível de significância de 0,05. Resultados: Iniciaram o estudo transversal 38 pacientes e permaneceram no estudo longitudinal 19 pacientes; da amostra total, 22 eram do sexo masculino. A idade variou de 1 a 8 meses (média 2,8 meses). A distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar regional foi maior na região superior do pulmão esquerdo (PE) em relação ao pulmão direito (PD), na crise (P < 0,001), e maior na região média do PD, no controle. Os gradientes de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar entre as regiões superior e média e superior e inferior foi maior no PE, na crise e no controle (P < 0,05). O gradiente de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar entre as regiões média e inferior foi maior no PD, na crise e no controle. O gradiente de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar no eixo ântero-posterior na região superior foi > 1,0 em ambos os pulmões, na crise, e apenas no PE, no controle; na região média, foi > 1,0 em ambos os pulmões, na crise e no controle; na região inferior, foi > 1,0 apenas no PD, na crise e no controle (P < 0,05). A distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar, comparada entre crise e controle, não mostrou diferença em quaisquer das regiões ou dos gradientes avaliados. Não houve associação entre o padrão de distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar regional na crise com a avaliação clínica ou com a avaliação radiológica dos pacientes. Conclusão: não se evidenciou uma distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar com caraterística de expressar o padrão da relação ventilação-perfusão em lactentes jovens hospitalizados com bronquiolite viral aguda. Ocorreu apenas uma tendência de redirecionamento da distribuição do fluxo sangüíneo pulmonar para as regiões superiores.

Estudo da resposta inflamatória em lactentes com sibilância : análise de IL-10 e celularidade no aspirado nasofaríngeo

Episódios de sibilância secundários a infecções respiratórias virais são comuns nos primeiros anos de vida. Contudo, sua patogênese e relação com o posterior surgimento de asma permanecem ainda pouco esclarecidos. Com o objetivo de analisar a resposta celular e da IL-10 em lactentes com sibilância, foram analisadas amostras de aspirado nasofaríngeo de 71 lactentes. Os pacientes foram classificados em três grupos: primeiro episódio de sibilância (n=36), sibilância recorrente (n=18) e infecção de vias aéreas superiores (n=17). O exame citológico da secreção nasofaríngea demonstrou uma predominância de neutrófilos em todos os grupos. Não foi evidenciada a presença de eosinófilos na secreção nasofaríngea de nenhum paciente, exceto em um caso do grupo de sibilância recorrente, cujo percentual dessas células foi de 1%. Foram encontrados níveis de IL-10 significativamente aumentados no aspirado nasofaríngeo do grupo com primeiro episódio de sibilância, quando comparados ao grupo de infecção de vias aéreas superiores (p=0,017). Não foi encontrada correlação significativa entre os níveis de IL-10 em secreção nasofaríngea e gravidade do episódio de sibilância. Conclui-se que os neutrófilos são as células que predominam na resposta inflamatória em lactentes com sibilância secundária à infecção respiratória viral e que a IL-10 pode ser uma citocina com participação importante na predisposição à doença obstrutiva brônquica do lactente.

O escarro induzido no diagnóstico das doenças pulmonares em pacientes positivos ao vírus da imunodeficiência humana

A indução de escarro é uma técnica utilizada amplamente para monitorar a inflamação de vias aéreas, porém sua importância como ferramenta diagnóstica de doenças pulmonares em pacientes imunocomprometidos ainda necessita de melhor definição. Com o objetivo de determinar o seu rendimento no diagnóstico das doenças pulmonares em pacientes positivos ao HIV, no período de janeiro de 2001 a setembro de 2002, foram avaliados todos os pacientes com idade superior a 14 anos, infectados com o vírus da imunodeficiência humana, admitidos no Hospital Nereu Ramos (Florianópolis – Santa Catarina – Brasil). Foram incluídos no estudo aqueles indivíduos que apresentavam manifestações clínicas do aparelho respiratório há pelo menos 7 dias, associadas, ou não, a sinais radiológicos de doença pulmonar. Também foram incluídos indivíduos assintomáticos do ponto de vista respiratório, mas que apresentavam alterações no radiograma de tórax. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação clínica, radiológica e laboratorial e realizaram a indução de escarro, seguida pela broncofibroscopia, lavado broncoalveolar e biópsia pulmonar transbrônquica. As amostras obtidas foram processadas para bacterioscopia pelo método de Gram e Ziehl-Neelsen, cultura quantitativa para bactérias, exame micológico direto, cultura para micobactérias e fungos, pesquisa de citomegalovírus e Pneumocystis jiroveci, bem como celularidade total e diferencial. De um total de 547 pacientes, 54 com idade média de 35,7 anos foram incluídos no estudo. Destes, 79,6% pertencentes ao sexo masculino e 85,2% caucasianos. A contagem média de linfócitos TCD4+ foi de 124,8/mm3. O padrão radiológico mais comum foi o intersticial (44,4%). A pesquisa de agente etiológico resultou negativa em 7 pacientes, sendo que nos 47 casos restantes foram isolados 60 agentes. Dentre os agentes isolados, 46,7% foram P. jiroveci; 33,5% bactérias piogênicas e 16,7% M. tuberculosis. O escarro induzido apresentou sensibilidade de 57,5%, especificidade de 42,9%, valor preditivo positivo de 87,1%, valor preditivo negativo de 13,0% e acurácia de 55,6%. Estes resultados sugerem que, nesta população, a análise do escarro induzido é um procedimento simples, seguro e com bom rendimento diagnóstico.

O uso da pressão expiratória positiva durante o desmame da ventilação mecânica : uma comparação com os métodos de pressão suporte e tubo T.

Introdução: O uso da pressão expiratória positiva na via aérea (EPAP) não é sugerido como técnica de desmame. O EPAP pode previnir o colapso das vias aéreas durante a expiração. Objetivo: O objetivo deste trabalho é verificar se a utilização da pressão expiratória positiva na via aérea (EPAP) apresenta benefícios na redução da hiperinsuflação dinâmica com redução do trabalho respiratório e melhora da oxigenação em pacientes submetidos ao processo de desmame da ventilação mecânica. Material e Métodos: Quarenta pacientes submetidos à ventilação mecânica por um período maior que 48 horas em 2 unidades de terapia intensiva foram avaliados prospectivamente em um estudo randomizado controlado cruzado. Todos os pacientes foram submetidos métodos de ventilação de pressão de suporte (PSV), tubo-t e EPAP, durante 30 minutos, com um período de descanso de 30 minutos entre cada método. Os pacientes foram monitorizados pelo VenTrack (Novametrix, EUA). As variáveis estudadas, mensuradas no minuto 1, 15 e 30, foram: PEEP intínseca (PEEPi), trabalho respiratório (WOBtotal), frequência respiratória (f), volume de ar corrente (Vt) e saturação periférica de oxigênio (SaO2). A amostra geral foi analisada e dividida em subgrupos DPOC (n= 14) e não-DPOC (n=26), traqueostomizados (n=15) e não-traqueostomizados (n=25). As comparações foram feitas pela Análise de Variância (ANOVA) e teste-t. O nível de significância foi de 95%. Resultados: PEEPi DPOC e não-DPOC minuto 1 (0,014 + 0,03 versus 0,17 + 0,38 cmH2O) e minuto 15 (0,042 + 0,13 versus 0,41 + 0,78 cmH2O) (p<0,05). No subgrupo não-traqueo, nos métodos de PSV15 (0,26 + 0,5 cm H2O) e EPAP15 (0,02 + 0,07 cm H2O), assim como PSV 30 (0,21 + 0,4 cm H2O) e EPAP 30 (0,02 + 0,1 cm H2O) (p<0,05). Para traqueo vs não-traqueo, no método EPAP minuto 1 (PEEPi traqueo 0,58 + 0,94 cm H2O; PEEPi não-traqueo 0,08 + 0,28 cmH2O) e minuto 15 (PEEPi traqueo 0,91 + 2,06 cm H2O; PEEPi não-traqueo 0,02 + 0,07 cmH2O) (p<0,05). Em relação ao WOBtotal houve um aumento significativo no método EPAP em relação ao tubo-t na análise geral da amostra (p<0,05). A f mostrou-se maior no método EPAP para o subgrupo não-DPOC e não-traqueo (minutos 1, 15 e 30). A SaO2 foi maior no subgrupo PSV quando comparada com tubo-t na análise geral da amostra, (p<0,05) Conclusões: A EPAP não demonstrou redução na PEEPi na análise geral da amostra, subgrupo DPOC, não-DPOC e traqueostomizados. Houve redução na PEEPi no grupo não-traqueostomizados. Houve aumento do WOBtotal com o uso da EPAP. Neste estudo a EPAP não demonstrou vantagens em relação aos outros métodos.

Allergic asthma exhaled breath metabolome: a challenge for comprehensive two-dimensional gas chromatography

Allergic asthma represents an important public health issue, most common in the paediatric population, characterized by airway inflammation that may lead to changes in volatiles secreted via the lungs. Thus, exhaled breath has potential to be a matrix with relevant metabolomic information to characterize this disease. Progress in biochemistry, health sciences and related areas depends on instrumental advances, and a high throughput and sensitive equipment such as comprehensive two-dimensional gas chromatography–time of flight mass spectrometry (GC × GC–ToFMS) was considered. GC × GC–ToFMS application in the analysis of the exhaled breath of 32 children with allergic asthma, from which 10 had also allergic rhinitis, and 27 control children allowed the identification of several hundreds of compounds belonging to different chemical families. Multivariate analysis, using Partial Least Squares-Discriminant Analysis in tandem with Monte Carlo Cross Validation was performed to assess the predictive power and to help the interpretation of recovered compounds possibly linked to oxidative stress, inflammation processes or other cellular processes that may characterize asthma. The results suggest that the model is robust, considering the high classification rate, sensitivity, and specificity. A pattern of six compounds belonging to the alkanes characterized the asthmatic population: nonane, 2,2,4,6,6-pentamethylheptane, decane, 3,6-dimethyldecane, dodecane, and tetradecane. To explore future clinical applications, and considering the future role of molecular-based methodologies, a compound set was established to rapid access of information from exhaled breath, reducing the time of data processing, and thus, becoming more expedite method for the clinical purposes.

Frequência de retinopatia da prematuridade em recém-nascidos no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo

OBJETIVOS: Determinar a frequência de retinopatia da prematuridade no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP-USP) e verificar a associação da retinopatia da prematuridade com fatores de risco conhecidos. MÉTODOS: Foi realizada análise prospectiva de 70 pacientes, nascidos no HCFMRP-USP, com peso inferior a 1.500 gramas, no período de um ano. Os pacientes foram divididos em dois grupos (Retinopatia da prematuridade e Normal) para realização de análise estatística com relação a fatores de risco conhecidos. Adotou-se nível de significância de 5%. RESULTADOS: A frequência de retinopatia da prematuridade foi de 35,71% entre os pré-termos estudados. Os fatores pesquisados que apresentaram relação de risco para o desenvolvimento da doença foram: peso (p=0,001), idade gestacional (p=0,001), escore SNAPPE II (p=0,008), uso de oxigenoterapia por intubação (p=0,019) e por pressão positiva de vias aéreas (p=0,0017), múltiplas transfusões sanguíneas (p=0,01) e uso de diuréticos (p=0,01). CONCLUSÃO: A frequência de retinopatia da prematuridade foi de 35,71% entre os prétermos nascidos com menos de 1.500 g. Vários fatores de risco foram identificados nos recém-nascidos do HCFMRP-USP, sendo constatado que crianças mais pré-termos apresentam formas mais graves de retinopatia da prematuridade.

Effects of isoflurane on echocardiographic parameters in healthy dogs

Obejective To study the echocardiographic effects of isoflurane at an end-tidal concentration approximating 1.0 times the minimum alveolar concentration (MAC) in healthy unpremedicated dogs.Study design Prospective experimental trial.Animals Sixteen mature mongrel dogs of either sex weighing 11.06 +/- 2.72 kg.Methods After performing a baseline echocardiogram in the awake animal, anesthesia was induced with increasing inspired concentrations of isoflurane via a face mask until tracheal intubation was possible. Following intubation, the end-tidal concentration was decreased to 1.4% for the rest of the anesthetic period. Serial echocardiograms were recorded at 25, 40, and 55 minutes after the end-tidal concentration was reached.Results No changes were observed in heart rate. However, significant decreases were seen in left ventricular end-diastolic diameter (Mean maximal change: 13.8%), interventricular septal thickness during systole (15.2%), interventricular septal thickening fraction (72.2%), left ventricular free wall thickening fraction (63.5%), ejection fraction (39.9%), and fractional shortening (46.7%). In addition, peak flow velocities across mitral, pulmonic, and aortic valves were significantly lower than baseline values. Decreases were also observed in end-diastolic left ventricular volume index (approximately 32.1% from the awake value), stroke index (58.2%), and cardiac index (55.3%) when compared with awake measurements.Conclusions Our results indicate that 1 x MAC isoflurane caused significant myocardial depression in healthy dogs. These changes in myocardial function need to be considered carefully when isoflurane is to be used in dogs with poor cardiovascular reserve.

Comportamento da pressão intra-ocular segundo os efeitos cardiorrespiratórios e hemodinâmicos induzidos pela anestesia com desflurano, em cães submetidos à hipovolemia experimental

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Prevalence of newcastle disease virus in broiler chickens (Gallus gallus) in Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Newcastle disease in white Pekin ducks: response to experimental vaccination and challenge

A total of 120 Pekin ducks were distributed at random into four experimental groups, vaccinated or not against Newcastle disease (ND): G1 (Ulster 2C strain), G2 (B1 strain), G3 (LaSota strain), and G4 (nonvaccinated group). At 60 days of age, all groups were challenged with a pathogenic ND virus (NDV) suspension, and a group of specific pathogen free (SPF) chicks (G5) was also inoculated. Cloacal and tracheal swabs from all birds were collected after six, 14, 20, and 30 days post-challenge for virus isolation. NDV was isolated in 100% of SPF chicks. Pekin ducks from all groups, vaccinated or not, did not show any ND clinical signs, demonstrating that these birds are not susceptible to ND clinical disease. In the control group (G4), the virus was isolated 20 to 30 days after challenge, suggesting their possible NDV carrier state. In the vaccinated groups, no virus was isolated. This demonstrates that vaccination of white Pekin ducks against NDV is important to reduce NDV shedding in the field.

Dimorfismo sexual da traquéia e siringe de periquito (Touist sp.)

Investigaram-se as diferenças morfológicas da siringe do periquito Touist sp, cinco machos e cinco fêmeas. A traquéia e a siringe foram dissecadas com o auxílio de uma lupa estereoscópia e avaliaram-se o número de anéis, o comprimento da traquéia e da siringe e o comprimento e espessura do músculo traqueolateral. A traquéia do macho apresentou maior número de anéis e maior comprimento que a das fêmeas. O músculo traqueolateral dos machos é mais vigoroso e origina-se no 43º anel traqueal enquanto o das fêmeas origina-se no 30º anel traqueal e se insere no primeiro anel bronquial. A siringe do piriquito é constituída por anéis craniais, cinco nos machos e três nas fêmeas, anéis intermediários, com formato semelhante a uma bolha sulcada ventralmente, anéis caudais, quatro em ambos os sexos, e pessulo. O dimorfismo sexual está presente na morfometria da musculatura e das cartilagens, o que reflete no canto mais vigoroso dos machos.

Influência do dimorfismo sexual sobre a morfologia da siringe de galinha d'angola (Numida meleagris)

Este estudo teve como objetivo realizar uma descrição morfológica e comparativa da siringe, órgão responsável pelo canto das aves, na espécie Numida meleagris. Para isso foram utilizados cinco machos e cinco fêmeas de galinha d'angola, a fim de verificar a sintopia (traquéia, músculos traqueais) e o dimorfismo sexual da siringe. Verificou-se que a siringe se localiza na bifurcação da traquéia e apresenta maior número de cartilagens nos machos. Nos machos, a inserção do músculo traqueal lateral bem como a origem do músculo esterno traqueal localizam-se mais caudalmente e são mais largos em relação às fêmeas. As diferenças existentes entre machos e fêmeas de galinha d'angola revelam a elevada capacidade das fêmeas em produzir sons semelhantes a tô fraco enquanto que os machos emitem arrulhos e cacarejos.

Parâmetros métricos da traqueia e suas correlações com o perímetro torácico, peso e comprimento corporal de cães sem raça definida (Canis familiaris, Linnaeus, 1758)

The present study aimed to analyze metric data from the trachea of dogs and to correlate them with the thoracic girth, body length and weight. We used 48 dogs of unknown breed, 19 males and 29 females. The animals were weighed and then body length, thoracic girth, length and diameter of the trachea, and the number of tracheal rings were measured. The weight of dogs ranged from 4.2 to 21.5 kg, body length from 40.6 to 81.0 cm and thoracic girth from 36.0 to 63.5 cm. The trachea exhibited a total number of tracheal rings between 32 and 43, length between 13.0 and 23.4 cm, diameter of the cervical portion between 11.0 and 23.5 mm and in the thoracic portion between 8.2 and 20.9 mm. We also evaluated the tracheal termination skeletopy, which maintained relations with the 2nd (2.0%), 3 (6.3%), 4 (20.8%) or 5 (12.5%) intercostal spaces, and with the 3rd (6.3%), 4th (35.4%) or 5th (16.7%) ribs. Strong positive correlations of tracheal length with body weight (rS = 0.756, p <0.001), body length (r = 0.808, p <0.001) and thoracic girth (r = 0.735, p <0.001) were found. Therefore, the anatomical study of the trachea provides morphological subsidies for the realization of clinical and surgical procedures in this organ, being an important tool in veterinary practice.

Chlamydophila psittaci in free-living Blue-fronted Amazon parrots (Amazona aestiva) and Hyacinth macaws (Anodorhynchus hyacinthinus) in the Pantanal of Mato Grosso do Sul, Brazil

Chlamydophila psittaci (C. psittaci) infection was evaluated in 77 free-living nestlings of Blue-fronted Amazon parrots (Amazona aestiva) and Hyacinth macaws (Anodorhynchus hyacinthinus) in the Pantanal of Mato Grosso do Sul, Brazil. Tracheal and cloacal swab samples from 32 wild parrot and 45 macaw nestlings were submitted to semi-nested PCR, while serum samples were submitted to complement fixation test (CFT). Although all 32 Amazon parrot serum samples were negative by CFT, cloacal swabs from two birds were positive for Chlamydophila DNA by semi-nested PCR (6.3%); these positive birds were 32 and 45 days old. In macaws, tracheal and cloacal swabs were positive in 8.9% and 26.7% of the samples, respectively. Complement-fixing antibodies were detected in 4.8% of the macaw nestlings; macaw nestlings with positive findings were between 33 and 88 days old. These results indicate widespread dissemination of this pathogen in the two evaluated psittacine populations. No birds had clinical signs suggestive of chlamydiosis. To the best of our knowledge, this is the first report on C. psittaci in free-living Blue-fronted Amazon parrots and Hyacinth macaws in Brazil. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.