A global health problem caused by arsenic from natural sources

Arsenic is a carcinogen to both humans and animals. Arsenicals have been associated with cancers of the skin, lung, and bladder. Clinical manifestations of chronic arsenic poisoning include non-cancer end point of hyper- and hypo-pigmentation, keratosis, hypertension, cardiovascular diseases and diabetes. Epidemiological evidence indicates that arsenic concentration exceeding 50 mug l(-1) in the drinking water is not public health protective. The current WHO recommended guideline value for arsenic in drinking water is 10 mug l(-1), whereas many developing countries are still having a value of 50 mug 1(-1). It has been estimated that tens of millions of people are. at risk exposing to excessive levels of arsenic from both contaminated water and arsenic-bearing coal from natural sources. The global health implication and possible intervention strategies were also discussed in this review article. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Caracterização molecular, formação de biofilme e susceptibilidade a antimicrobianos de isolados de E. coli de aderência difusa Afa/Dr e não Afa/Dr

A Escherichia coli de aderência difusa (DAEC), um patotipo diarreiogênico de E. coli, corresponde a um grupo heterogêneo sem marcador de virulência comum a todos os isolados e de papel controverso na diarreia infantil. O objetivo deste estudo foi caracterizar genotipica e fenotipicamente amostras de DAEC, portadoras e não portadoras de adesinas Afa/Dr, isoladas de crianças com e sem diarreia. Em 70 amostras de DAEC, PCR foi realizado para pesquisa de genes descritos em DAEC, EAEC ou UPEC, que codificam: (i) oito adesinas fimbriais e afimbriais (fimH, papC, sfa, aggA, aafA, agg3A, aidA/aah, afaC); (ii) cinco toxinas (pet, astA, set1A, sat, hlyA); (iii) três proteínas captadoras/receptora de ferro (irp2, iucA, chuA/shuA); (iv) invasina (daaD) e; antígeno 43 (agn43). Ensaio de formação de biofilme foi realizado a partir da bactéria cultivada em caldo Luria-Bertani e inoculada em placas de poliestireno com DMEM suplementado com 0,4% glicose. A leitura da densidade ótica (DO490) foi realizada após coloração com safranina. Soroaglutinação para 23 antígenos O (Probac do Brasil) foi realizada em 50% das DAEC. Método de difusão de disco foi realizado para testar a suscetibilidade a 13 antimicrobianos. A presença de pelo menos um gene que codifica adesinas, toxinas, proteínas captadoras/receptora de ferro, invasina ou antígeno 43 foram encontrados em 58,6%, 51,4%, 80%, 48,6% e 57,1%, respectivamente, com os genes fimH, irp2, agn43, iucA, chuA/shuA, presentes em mais de 50% das amostras. Gene afaC+ (PCR) e/ou sonda afaBC+ (hibridização de colônias) classificou 50% das DAEC como Afa/Dr, sendo pet, sat, irp2, iucA, chuA/shuA e agn43 significantes nessas amostras (p<0,05). Do total das DAEC, 44,3% foram formadoras de biofilme, igualmente distribuídas entre as Afa/Dr e não Afa/Dr, e nenhum gene foi associado com esse fenótipo. Sorologia de 35 amostras evidenciou os seguintes sorogrupos: 1 O29, 2 O125, 2 O127 e 7 O86. Todas as O86 foram de DAEC Afa/Dr. Maiores frequências de resistência antimicrobiana foram encontradas para ampicilina (55,7%), sulfametoxazol/trimetoprim (35,7%) e tetraciclina (28,6%) e o perfil resistente/intermediário para amoxicilina/ácido clavulânico, ampicilina, sulfametoxazol/trimetoprim foi significante nas DAEC Afa/Dr, assim como a multi-droga resistência (p<0,05). Em conclusão, observou-se: (i) alta frequência de fimH e pet e presença de agn43, até então não descrito em DAEC, em frequências similares àquelas encontradas em EAEC, UPEC e EAEC/UPEC, respectivamente; (ii) que as amostras de DAEC Afa/Dr e não Afa/Dr constituíram grupos com perfis genéticos diferenciados entre si; (iii) poucos sorogrupos foram encontrados entre as DAEC; (iv) frequências de resistência menores quando comparado com as poucas descrições em DAEC, sugerindo uma menor pressão seletiva da população do presente estudo e; (v) amostras de DAEC Afa/Dr podem representar um importante reservatório de genes de resistência a antimicrobianos, além de diversos fatores de virulência.

Estudo de dislipidemias familiares monogénicas raras

A dislipidemia é um distúrbio do perfil lipídico, seja por elevação ou diminuição de partículas lipídicas. O objetivo deste trabalho é fazer uma revisão dos casos com dislipidemia rara em estudo no Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, apresentando os dados clínicos e moleculares mais relevantes. O perfil lipídico foi determinado para cada caso índex e familiares e o estudo molecular dos genes envolvidos foi realizado por amplificação por PCR e sequenciação de Sanger. Foram estudados, ou está em curso o estudo, de 14 casos índex com os seguintes diagnósticos clínicos: Deficiência familiar em lipoproteína lípase (3), Lipodistrofia familiar parcial de Dunningan Tipo 2 (1), Deficiência em lípase ácida lisossomal (3), Abeta/hipobetalipoproteinemia (2), Deficiência em HDL (1), Hipertrigliceridemia autossómica recessiva (3), Sitosterolemia (1). O fenótipo clínico de cada caso índex é variável dependendo de cada condição. Foi encontrada a causa genética da doença em 8/14 doentes, estando os restantes ainda em estudo. Doentes com as várias dislipidemias raras apresentadas têm um risco acrescido de ter outras doenças graves como pancreatite, doença cardiovascular ou complicações neurológicas e devem, por esta razão, ser identificados o mais precocemente possível, de forma a minimizar ou prevenir os efeitos nefastos destas condições.

O efeito da drenagem linfática manual e das bandas neuromusculares na reabilitação pós-lipoaspiração para reconstrução mamária: estudo de caso

Introdução – A reconstrução mamária, no processo pós-cancro da mama, poderá ser levada a cabo através da lipoaspiração cujas consequências poderão ser ultrapassadas através da fisioterapia. Objetivo – Verificar, num estudo de caso, os resultados da drenagem linfática manual (DLM) e das bandas neuromusculares (BNM) na dor, edema, hematoma e pigmentação do abdómen e mamas após lipoaspiração para reconstrução mamária. Metodologia – Uma paciente foi sujeita a 10 sessões de fisioterapia com aplicação de DLM e BNM. Em cada sessão foram avaliados, nas mamas e no abdómen, a dor, o edema, o hematoma e a pigmentação. Resultados – Eliminação da dor, desaparecimento do hematoma abdominal, normalização da pigmentação mamária e diminuição do edema. Conclusão – Neste estudo de caso, a DLM e as BNM melhoram as consequências no pós-cirúrgico de lipoaspiração para reconstrução mamária. ABSTRACT - Introduction – Breast reconstruction, post breast cancer, can be carried out through liposuction which consequences may be overcomed through physiotherapy. Objective – Check, in a study case, the results of manual lymphatic drainage (MLD) and neuromuscular bandages (NMB) in pain, edema, bruising and pigmentation on abdomen and breasts, after liposuction for breast reconstruction. Methodology – A patient underwent 10 sessions of physiotherapy with application of MLD and NMB. In each session were evaluated breast and abdomen pain, edema, bruising and pigmentation. Results – Elimination of pain, disappearance of abdominal hematoma, normalization of breast pigmentation and reduction of edema. Conclusion – In this study case, MLD and NMB improve the consequences of post-surgical liposuction for breast reconstruction.

Dissecting the role of CLASP1 in the mammalian development

A mitose é o evento celular, através do qual uma células transmite uma cópias do seu DNA às células filhas. Este processo é mediado pelo fuso mitótico, o qual consiste numa rede bipolar microtubulos. A dinâmica dos microtubulos é regulada por proteínas associadas a estes (MAPs – Microtubule-Associated Proteins), tais como as proteínas associadas às extremidades positivas dos microtubulos (+TIPs – Plus-ends Tracking proteins). As proteínas associadas às CLIPs (CLASPs – CLIP-associated proteins) pertencem a esta família e estão altamente conservadas nos eucariotas. Estas interagem com os microtubulos regulando o fuso mitótico, a segregação dos cromossomas e o comportamento dos microtubulos ao nível do cinetocoro. Assim, as CLASPs têm sido descritas como essenciais à manutenção da integridade genética durante a divisão celular. Um modelo animal knockout para o gene Clasp1 é uma ferramenta indispensável à descoberta do papel da CLASP1 a nível fisiológico. Nos animais knockout foi observado um fenótipo letal, no qual 100% dos recém-nascidos morreram poucos minutos após o nascimento, no decurso de falência respiratória. Após análise histopatológica, observamos que os pulmões dos animais knockout apresentam um atraso no desenvolvimento. Porém, a análise da expressão de marcadores de diferenciação celular, mostrou que os pneumócitos tipo I e II estão presente e diferenciados nos animais knockout aquando do seu nascimento. No entanto, um defeito primário a nível pulmonar ainda não pode ser excluído. Níveis elevados de glicogénio no parênquima alveolar dos animais knockout sugerem imaturidade pulmonar ou deficiente produção do líquido surfactante. Adicionalmente, ainda não está esclarecido de que forma pode este atraso explicar a letalidade observada nos recémnascidos knockout. Verificamos também que expressão de CLASP1 é transiente ao longo do desenvolvimento, sendo particularmente elevada no cérebro, o que pode explicar o seu papel já descrito na biologia dos neurónios. A CLASP1 é ubiquamente expressa em mamíferos adultos, o que sugere que esta proteína é também importante em tecidos diferenciados. Nesta fase, o significado biológico da CLASP1 em mamíferos ainda não foi descortinado. No entanto, nenhum animal knockout para Clasp1 foi capaz de sobreviver ex uterus, o que sugere um papel fundamental desta proteína na fase final do desenvolvimento dos mamíferos.

Prevalência de resistência a antimicrobianos em isolados ambientais de Escherichia coli e enterococos

A água é um recurso escasso e indispensável à vida, podendo ser um importante veículo de microrganismos patogénicos com origem fecal. A matéria fecal é também uma fonte de microrganismos resistentes a antimicrobianos e contribui para a sua disseminação e dos seus genes de resistência no ambiente e entre as comunidades microbianas comensais e microrganismos patogénicos humanos e animais. A qualidade microbiológica da água é monitorizada recorrendo à utilização de bioindicadores como Escherichia coli, enterococos e microrganismos totais. O presente estudo apresentou como principal objetivo determinar a prevalência de ESBLs e AmpCs e ainda avaliar a prevalência de estirpes de enterococos com resistência à vancomicina (VRE) em águas do rio Douro e da orla costeira da cidade do Porto. As amostragens de água foram realizadas em quatro locais localizados no estuário do rio Douro e orla costeira da cidade do Porto entre o mês de Abril e Julho. A deteção e quantificação dos bioindicadores foram realizadas pelo método de filtração por membrana. A suscetibilidade das estirpes de E. coli e enterococos foi testada pelo método de difusão em disco relativamente a várias classes de antimicrobianos. As contagens microbianas mais elevadas foram determinadas entre Abril e Junho e em amostras de água doce. Foram isoladas 62 estirpes de E. coli e 49 estirpes de enterococos que apresentaram prevalências de resistência a antimicrobianos de 90,3% (56/62) e 83,7% (41/49), respetivamente. As estirpes de E. coli apresentaram altas frequências de resistência à ampicilina (74,2%) e tetraciclina (61,3%). Nestas estirpes verificou-se ainda fenótipos associados a multirresistência a um mínimo de três classes de antimicrobianos em 56,5% (35/62) dos isolados. Verificou-se que as estirpes de enterococos apresentaram altos níveis de resistência à rifampicina (34,7%) e azitromicina (40,8%), detetando-se ainda a manifestação de fenótipo de resistência à vancomicina em 26,5% das estirpes. Observou-se uma prevalência de 36,7% (18/49) de estirpes de enterococos associadas a fenómenos de multirresistência antimicrobiana. Ana Martins vi Os resultados obtidos sugerem que o rio Douro e orla costeira, bem como os ambientes aquáticos, constituem reservatórios de bactérias e genes de resistência a antimicrobianos e possuem um papel preponderante na sua disseminação.

Biochemical and structural characterization of β-lactamases tem-180 and tem-201

With the constant development of new antibiotics, selective pressure is a force to reckon when investigating antibiotic resistance. Although advantageous for medical treatments, it leads to increasing resistance. It is essential to use more potent and toxic antibiotics. Enzymes capable of hydrolyzing antibiotics are among the most common ways of resistance and TEM variants have been detected in several resistant isolates. Due to the rapid evolution of these variants, complex phenotypes have emerged and the need to understand their biological activity becomes crucial. To investigate the biochemical properties of TEM-180 and TEM-201 several computational methodologies have been used, allowing the comprehension of their structure and catalytic activity, which translates into their biological phenotype. In this work we intent to characterize the interface between these proteins and the several antibiotics used as ligands. We performed explicit solvent molecular dynamics (MD) simulations of these complexes and studied a variety of structural and energetic features. The interfacial residues show a distinct behavior when in complex with different antibiotics. Nevertheless, it was possible to identify some common Hot Spots among several complexes – Lys73, Tyr105 and Glu166. The structural changes that occur during the Molecular Dynamic (MD) simulation lead to the conclusion that these variants have an inherent capacity of adapting to the various antibiotics. This capability might be the reason why they can hydrolyze antibiotics that have not been described until now to be degraded by TEM variants. The results obtained with computational and experimental methodologies for the complex with Imipenem have shown that in order to this type of enzymes be able to acylate the antibiotics, they need to be capable to protect the ligand from water molecules.

Determination of chitin content in fungal cell wall: an alternative flow cytometric method

The conventional methods used to evaluate chitin content in fungi, such as biochemical assessment of glucosamine release after acid hydrolysis or epifluorescence microscopy, are low throughput, laborious, time-consuming, and cannot evaluate a large number of cells. We developed a flow cytometric assay, efficient, and fast, based on Calcofluor White staining to measure chitin content in yeast cells. A staining index was defined, its value was directly related to chitin amount and taking into consideration the different levels of autofluorecence. Twenty-two Candida spp. and four Cryptococcus neoformans clinical isolates with distinct susceptibility profiles to caspofungin were evaluated. Candida albicans clinical isolate SC5314, and isogenic strains with deletions in chitin synthase 3 (chs3Δ/chs3Δ) and genes encoding predicted Glycosyl Phosphatidyl Inositol (GPI)-anchored proteins (pga31Δ/Δ and pga62Δ/Δ), were used as controls. As expected, the wild-type strain displayed a significant higher chitin content (P < 0.001) than chs3Δ/chs3Δ and pga31Δ/Δ especially in the presence of caspofungin. Ca. parapsilosis, Ca. tropicalis, and Ca. albicans showed higher cell wall chitin content. Although no relationship between chitin content and antifungal drug susceptibility phenotype was found, an association was established between the paradoxical growth effect in the presence of high caspofungin concentrations and the chitin content. This novel flow cytometry protocol revealed to be a simple and reliable assay to estimate cell wall chitin content of fungi.

Two-way MANCOVA: an application to public health

The aim of this work is to use the MANCOVA model to study the influence of the phenotype of an enzyme - Acid phosphatase - and a genetic factor - Haptoglobin genotype - on two dependent variables - Activity of Acid Phosphatase (ACP1) and the Body Mass Index (BMI). Therefore it's used a general linear model, namely a multivariate analysis of covariance (Two-way MANCOVA). The covariate is the age of the subject. This covariate works as control variable for the independent factors, serving to reduce the error term in the model. The main results showed that only the ACP1 phenotype has a significant effect on the activity of ACP1 and the covariate has a significant effect in both dependent variables. The univariate analysis showed that ACP1 phenotype accounts for about 12.5% of the variability in the activity of ACP1. In respect to this covariate it can be seen that accounts for about 4.6% of the variability in the activity of ACP1 and 37.3% in the BMI.

Influência da espessura do substrato dental sobre a eficácia clareadora e citotoxicidade de diferentes protocolos de clareamento

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Haptoglobin, acid phosphatase and demographic factors: obesity risk

The aim of this work is to study the risk of obesity posed by two genetic factors: haptoglobin phenotype and acid phosphatase phenotype, one enzymatic activity: acid phosphatase activity (ACP1), age and gender. Haptoglobin (Hp) is a protein of the immune system, and three phenotypes of Hp are found in humans: Hp1-1, Hp2-1, and Hp2-2. This protein is associated with a susceptibility to common pathological conditions, such as obesity. ACP1 is an intracellular enzyme The phenotypes of ACP1 (AA, AB, AC, BB, BC, CC) are also considered. We took a sample of 127 subjects with complete data from 714 registers. Since we intend to identify risk factors for obesity, an ordinal regression model is adjusted, using the Body Mass Index, BMI, to define weight categories. Haptoglobin phenotype, enzymatic activity of ACP1, acid phosphatase phenotype, age and gender are considered as regressor variables. We found three factors associated with an increased risk of obesity: phenotype Hp2-1 of haptoglobin (estimated odds ratio OR 11.54), phenotype AA of acid phosphatase (OR 33.788) and age (OR 1.39). The interaction between phenotype Hp2-1 and phenotype AC is associated with a decreased risk of obesity (OR 0.032); The interaction between phenotype AA and ACP1 activity is associated with a decreased risk of obesity (OR 0.954).

CCTα and CCTδ chaperonin subunits are essential and required for cilia assembly and maintenance in Tetrahymena

Background - The eukaryotic cytosolic chaperonin CCT is a hetero-oligomeric complex formed by two rings connected back-to-back, each composed of eight distinct subunits (CCTalpha to CCTzeta). CCT complex mediates the folding, of a wide range of newly synthesised proteins including tubulin (alpha, beta and gamma) and actin, as quantitatively major substrates. Methodology/Principal findings - We disrupted the genes encoding CCTalpha and CCTdelta subunits in the ciliate Tetrahymena. Cells lacking the zygotic expression of either CCTalpha or CCTdelta showed a loss of cell body microtubules, failed to assemble new cilia and died within 2 cell cycles. We also show that loss of CCT subunit activity leads to axoneme shortening and splaying of tips of axonemal microtubules. An epitope-tagged CCTalpha rescued the gene knockout phenotype and localized primarily to the tips of cilia. A mutation in CCTalpha, G346E, at a residue also present in the related protein implicated in the Bardet Biedel Syndrome, BBS6, also caused defects in cilia and impaired CCTalpha localization in cilia. Conclusions/Significance - Our results demonstrate that the CCT subunits are essential and required for ciliary assembly and maintenance of axoneme structure, especially at the tips of cilia.

Tubulin cofactor A gene silencing in mammalian cells induces changes in microtubule cytoskeleton, cell cycle arrest and cell death

Microtubules are polymers of alpha/beta-tubulin participating in essential cell functions. A multistep process involving distinct molecular chaperones and cofactors produces new tubulin heterodimers competent to polymerise. In vitro cofactor A (TBCA) interacts with beta-tubulin in a quasi-native state behaving as a molecular chaperone. We have used siRNA to silence TBCA expression in HeLa and MCF-7 mammalian cell lines. TBCA is essential for cell viability and its knockdown produces a decrease in the amount of soluble tubulin, modifications in microtubules and G1 cell cycle arrest. In MCF-7 cells, cell death was preceded by a change in cell shape resembling differentiation.

Expression of YAP4 in Saccharomyces cerevisiae under osmotic stress

YAP4, a member of the yeast activator protein (YAP) gene family, is induced in response to osmotic shock in the yeast Saccharomyces cerevisiae. The null mutant displays mild and moderate growth sensitivity at 0.4 M and 0.8 M NaCl respectively, a fact that led us to analyse YAP4 mRNA levels in the hog1 (high osmolarity glycerol) mutant. The data obtained show a complete abolition of YAP4 gene expression in this mutant, placing YAP4 under the HOG response pathway. YAP4 overexpression not only suppresses the osmosensitivity phenotype of the yap4 mutant but also relieves that of the hog1 mutant. Induction, under the conditions tested so far, requires the presence of the transcription factor Msn2p, but not of Msn4p, as YAP4 mRNA levels are depleted by at least 75% in the msn2 mutant. This result was further substantiated by the fact that full YAP4 induction requires the two more proximal stress response elements. Furthermore we find that GCY1, encoding a putative glycerol dehydrogenase, GPP2, encoding a NAD-dependent glycerol-3-phosphate phosphatase, and DCS2, a homologue to a decapping enzyme, have decreased mRNA levels in the yap4 -deleted strain. Our data point to a possible, as yet not entirely understood, role of the YAP4 in osmotic stress response.

Risk factors for metabolic bone disease in Crohn's disease patients

Background: The aim was to evaluate the presence of metabolic bone disease (MBD) in patients with Crohn’s disease (CD) and to identify potential etiologic factors. Methods: The case–control study included 99 patients with CD and 56 controls with a similar age and gender distribution. Both groups had dual-energy x-ray absorptionmetry and a nutritional evaluation. Single nucleotide polymorphisms at the IL1, TNF-a, LTa, and IL-6 genes were analyzed in patients only. Statistical analysis was performed using SPSS software. Results: The prevalence of MBD was significantly higher in patients (P ¼ 0.006). CD patients with osteoporosis were older (P < 0.005), small bowel involvement and surgical resections were more frequent (P < 0.005), they more often exhibited a penetrating or stricturing phenotype (P < 0.05), duration of disease over 15 years (P < 0.005), and body mass index (BMI) under 18.5 kg/m2 (P < 0.01) were more often found. No association was found with steroid use. Patients with a Z-score < 2.0 more frequently had chronic active disease (P < 0.05). With regard to diet, low vitamin K intake was more frequent (P ¼ 0.03) and intake of total, monounsaturated, and polyunsaturated fat was higher in patients with Z-score < 2.0 (P < 0.05). With respect to genetics, carriage of the polymorphic allele for LTa252 A/G was associated with a higher risk of osteoporosis (P ¼ 0.02). Regression analysis showed that age over 40 years, chronic active disease, and previous colonic resections were independently associated with the risk of developing MBD. Conclusions: The prevalence of MBD was significantly higher in CD patients. Besides the usual risk factors, we observed that factors related to chronic active and long-lasting disease increased the risk of MBD.