Leukotriene A4 hydrolase: mapping of a henicosapeptide involved in mechanism-based inactivation.

Leukotriene A4 (LTA4) hydrolase [7E,9E,11Z,14Z)-(5S,6S)-5,6-epoxyicosa-7,9 ,11,14-tetraenoate hydrolase; EC 3.3.2.6] is a bifunctional zinc metalloenzyme which converts LTA4 into the chemotactic agent leukotriene B4 (LTB4). Suicide inactivation, a typical feature of LTA4 hydrolase/aminopeptidase, occurs via an irreversible, apparently mechanism-based, covalent binding of LTA4 to the protein in a 1:1 stoichiometry. Differential lysine-specific peptide mapping of unmodified and suicide-inactivated LTA4 hydrolase has been used to identify a henicosapeptide, encompassing the amino acid residues 365-385 of human LTA4 hydrolase, which is involved in the binding of LTA4, LTA4 methyl ester, and LTA4 ethyl ester to the native enzyme. A modified form of this peptide, generated by lysine-specific digestion of LTA4 hydrolase inactivated by LTA4 ethyl ester, could be isolated for complete Edman degradation. The sequence analysis revealed a gap at position 14, which shows that binding of the leukotriene epoxide had occurred via Tyr-378 in LTA4 hydrolase. Inactivation of the epoxide hydrolase and the aminopeptidase activity was accompanied by a proportionate modification of the peptide. Furthermore, both enzyme inactivation and peptide modification could be prevented by preincubation of LTA4 hydrolase with the competitive inhibitor bestatin, which demonstrates that the henicosapeptide contains functional elements of the active site(s). It may now be possible to clarify the molecular mechanisms underlying suicide inactivation and epoxide hydrolysis by site-directed mutagenesis combined with structural analysis of the lipid molecule, covalently bound to the peptide.

p53 controls both the G2/M and the G1 cell cycle checkpoints and mediates reversible growth arrest in human fibroblasts.

Increased expression of wild-type p53 in response to DNA damage arrests cells late in the G1 stage of the cell cycle by stimulating the synthesis of inhibitors of cyclin-dependent kinases, such as p21/WAF1. To study the effects of p53 without the complication of DNA damage, we used tetracycline to regulate its expression in MDAH041 human fibroblasts that lack endogenous p53. When p53 is expressed at a level comparable to that induced by DNA damage in other cells, most MDAH041 cells arrested in G1, but a significant fraction also arrested in G2/M. Cells released from a mimosine block early in S phase stopped predominantly in G2/M in the presence of p53, confirming that p53 can mediate arrest at this stage, as well as in G1. In these cells, there was appreciable induction of p21/WAF1. MDAH041 cells arrested by tetracycline-regulated p53 for as long as 20 days resumed growth when the p53 level was lowered, in striking contrast to the irreversible arrest mediated by DNA damage. Therefore, irreversible arrest must involve processes other than or in addition to the interaction of p53-induced p21/WAF1 with G1 and G2 cyclin-dependent kinases.

Carbohydrate gluing, an architectural mechanism in the supramolecular structure of an annelid giant hemoglobin.

We report a carbohydrate-dependent supramolecular architecture in the extracellular giant hemoglobin (Hb) from the marine worm Perinereis aibuhitensis; we call this architectural mechanism carbohydrate gluing. This study is an extension of our accidental discovery of deterioration in the form of the Hb caused by a high concentration of glucose. The giant Hbs of annelids are natural supramolecules consisting of about 200 polypeptide chains that associate to form a double-layered hexagonal structure. This Hb has 0.5% (wt) carbohydrates, including mannose, xylose, fucose, galactose, glucose, N-acetylglucosamine (GlcNAc), and N-acetylgalactosamine (GalNAc). Using carbohydrate-staining assays, in conjunction with two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, we found that two types of linker chains (L1 and L2; the nomenclature of the Hb subunits followed that for another marine worm, Tylorrhynchus heterochaetus) contained carbohydrates with both GlcNAc and GalNAc. Furthermore, two types of globins (a and A) have only GlcNAc-containing carbohydrates, whereas the other types of globins (b and B) had no carbohydrates. Monosaccharides including mannose, fucose, glucose, galactose, GlcNAc, and GalNAc reversibly dissociated the intact form of the Hb, but the removal of carbohydrate with N-glycanase resulted in irreversible dissociation. These results show that carbohydrate acts noncovalently to glue together the components to yield the complete quaternary supramolecular structure of the giant Hb. We suggest that this carbohydrate gluing may be mediated through lectin-like carbohydrate-binding by the associated structural chains ("linkers").

Chronic mitochondrial energy impairment produces selective striatal degeneration and abnormal choreiform movements in primates.

Although the gene defect responsible for Huntington disease (HD) has recently been identified, the pathogenesis of the disease remains obscure. One potential mechanism is that the gene defect may lead to an impairment of energy metabolism followed by slow excitotoxic neuronal injury. In the present study we examined whether chronic administration of 3-nitropropionic acid (3-NP), an irreversible inhibitor of succinate dehydrogenase, can replicate the neuropathologic and clinical features of HD in nonhuman primates. After 3-6 weeks of 3-NP administration, apomorphine treatment induced a significant increase in motor activity as compared with saline-treated controls. Animals showed both choreiform movements, as well as foot and limb dystonia, which are characteristic of HD. More prolonged 3-NP treatment in two additional primates resulted in spontaneous dystonia and dyskinesia accompanied by lesions in the caudate and putamen seen by magnetic resonance imaging. Histologic evaluation showed that there was a depletion of calbindin neurons, astrogliosis, sparing of NADPH-diaphorase neurons, and growth-related proliferative changes in dendrites of spiny neurons similar to changes in HD. The striosomal organization of the striatum and the nucleus accumbens were spared. These findings show that chronic administration of 3-NP to nonhuman primates can replicate many of the characteristic motor and histologic features of HD, further strengthening the possibility that a subtle impairment of energy metabolism may play a role in its pathogenesis.

Interaction with the recombination hot spot chi in vivo converts the RecBCD enzyme of Escherichia coli into a chi-independent recombinase by inactivation of the RecD subunit.

The RecBCD enzyme of Escherichia coli promotes recombination preferentially at chi nucleotide sequences and has in vivo helicase and strong duplex DNA exonuclease (exoV) activities. The enzyme without the RecD subunit, as in a recD null mutant, promotes recombination efficiently but independently of chi and has no nucleolytic activity. Employing phage lambda red gam crosses, phage T4 2- survival measurements, and exoV assays, it is shown that E. coli cells in which RecBCD has extensive opportunity to interact with linear chi-containing DNA (produced by rolling circle replication of a plasmid with chi or by bleomycin-induced fragmentation of the cellular chromosome) acquire the phenotype of a recD mutant and maintain this for approximately 2 h. It is concluded that RecBCD is converted into RecBC during interaction with chi by irreversible inactivation of RecD. After conversion, the enzyme is released and initiates recombination on other DNA molecules in a chi-independent fashion. Overexpression of recD+ (from a plasmid) prevented the phenotypic change and providing RecD after the change restored chi-stimulated recombination. The observed recA+ dependence of the downregulation of exoV could explain the previously noted "reckless" DNA degradation of recA mutants. It is proposed that chi sites are regulatory elements for the RecBCD to RecBC switch and thereby function as cis- and trans-acting stimulators of RecBC-dependent recombination.

Kinetics and mechanism of polyamide ("peptide") nucleic acid binding to duplex DNA.

To elucidate the mechanism of recognition of double-stranded DNA (dsDNA) by homopyrimidine polyamide ("peptide") nucleic acid (PNA) leading to the strand-displacement, the kinetics of the sequence-specific PNA/DNA binding have been studied. The binding was monitored with time by the gel retardation and nuclease S1 cleavage assays. The experimental kinetic curves obey pseudo-first-order kinetics and the dependence of the pseudo-first-order rate constant, kps, on PNA concentration, P, obeys a power law kps approximately P gamma with 2 < gamma < 3. The kps values for binding of decamer PNA to dsDNA target sites with one mismatch are hundreds of times slower than for the correct site. A detailed kinetic scheme for PNA/DNA binding is proposed that includes two major steps of the reaction of strand invasion: (i) a transient partial opening of the PNA binding site on dsDNA and incorporation of one PNA molecule with the formation of an intermediate PNA/DNA duplex and (ii) formation of a very stable PNA2/DNA triplex. A simple theoretical treatment of the proposed kinetic scheme is performed. The interpretation of our experimental data in the framework of the proposed kinetic scheme leads to the following conclusions. The sequence specificity of the recognition is essentially provided at the "search" step of the process, which consists in the highly reversible transient formation of duplex between one PNA molecule and the complementary strand of duplex DNA while the other DNA strand is displaced. This search step is followed by virtually irreversible "locking" step via PNA2/DNA triplex formation. The proposed mechanism explains how the binding of homopyrimidine PNA to dsDNA meets two apparently mutually contradictory features: high sequence specificity of binding and remarkable stability of both correct and mismatched PNA/DNA complexes.

EIA-RIMA insuficiente como avaliação de impactos ambientais enquanto busca de sustentabilidade urbana: o caso de São Sebastião

O presente trabalho comprova que o atual instrumento EIA-RIMA - Estudo de Impacto Ambiental e seu respectivo Relatório de Impacto Ambiental, é insuficiente enquanto busca de sustentabilidade urbana no Litoral Norte do Estado de São Paulo, especificamente no município de São Sebastião. O método de analise dos EIA-RIMA sempre enfatizam os ganhos econômicos e atenuam os impactos negativos, apesar das fragilidades naturais, estruturais e restrições legais incidentes. A tese comprova que os instrumentos utilizados no âmbito do processo de licenciamento ambiental dos empreendimentos, como a ampliação do porto comercial de São Sebastião, estão pouco comprometidos com o real desenvolvimento sustentável da cidade e região. As especificidades geográficas, sobretudo as facilidades de interface do território terrestre com o marítimo, proporcionadas pelas características naturais do Canal de São Sebastião, sempre ofereceram condições privilegiadas para o abrigo de embarcações, característica decisiva na escolha do lugar como cidade portuária, vinculada aos mais importantes ciclos econômicos do país. Agora, em 2015, está prestes a entrar em um novo ciclo, principalmente com a ampliação do porto comercial, duplicação da rodovia dos Tamoios e da SP-055 e a exploração da camada pré-sal na Bacia de Santos. A região já apresenta todos os problemas de uma ocupação acelerada em um território ambientalmente frágil, localizado em estreita faixa litorânea, composta de um lado pela Serra do Mar e do outro pelo Oceano Atlântico. Se não houver um planejamento urbano e regional que considere as características e capacidade de suporte deste território, a zona costeira entrará em colapso. Saber dosar o uso de suas potencialidades sem esgotá-las será o desafio de nossa geração. Os Estudos de Impactos Ambientais precisam ser aperfeiçoados para que ações mitigadoras alcancem muito mais do que o mínimo, alinhadas a investimentos, tecnologias inovadoras, infraestruturas necessárias e obrigatórias que sejam pensadas de maneira conjunta e cumulativa nas diversas esferas do poder, com efetiva participação pública, caso contrário, o crescente interesse econômico e político tenderá à destruição irreversível do patrimônio histórico e natural deste território. O EIA está se transformando em um poderoso instrumento político de ordenamento territorial que acaba por definir critérios e parâmetros de uso e ocupação, desempenhando uma função que não lhe compete, além de aprofundar o desencontro entre uma vida urbana de qualidade e um ambiente equilibrado em nome do desenvolvimento econômico e a serviço dos interesses privados.

Síntese de potencial inibidor de acetilcolinesterase para tratamento da Doença de Alzheimer

A doença de Alzheimer (DA) é a forma mais comum de demência, representando cerca de 80% dos casos. A DA é caracterizada por um processo de declínio progressivo e irreversível das funções cognitivas e da memória, que se estende para a desorganização do comportamento. Atualmente, 46,8 milhões de pessoas em todo o mundo foram diagnosticadas com demência. Embora vários fatores tenham sido implicados na DA, sua etiologia ainda não é completamente conhecida. Do ponto de vista neuropatológico, é observado no cérebro de indivíduos com DA atrofia cortical difusa, presença de grande número de placas senis, emaranhados neurofibrilares, processo inflamatório e perda neuronal. A progressão dos sintomas está associada a mudanças estruturais nas sinapses colinérgicas em certas regiões do cérebro, que consequentemente, apresentam neurotransmissão colinérgica reduzida. Os vários eventos patológicos interligados contribuem para o avanço da doença e direcionam diversas pesquisas na busca por tratamentos multialvos com base no processo multifatorial de DA. Assim o presente trabalho descreve a síntese de derivados híbridos dual binding site de donepezila-tacrina (fármacos inibidores de acetilcolinesterase), com potencial para agir em dois alvos terapêuticos pela (i) inibição da acetilcolinesterase em ambos os sítios ativo e periférico, como demonstrado pelos estudos de modelagem molecular, e (ii) na agregação do peptídeo A? neurotóxico induzido pela acetilcolinesterase, na tentativa de interromper a progressão da doença. A estratégia sintética envolveu a condensação da 5,6-dimetóxiindanona com a unidade 4-piperidinil carbaldeído, a qual forneceu o intermediário 5,6- dimetóxindan-1-ona-4-piperidinil-metileno-1-[(4-cloroquinolin-2-il)metil], seguido de redução da dupla ligação, gerada na reação de condensação anterior, e substituição do átomo de cloro-quinolina por amino para obtenção do produto final, ou manutenção da função olefina, seguido de substituição do átomo de cloro-quinolina por azido ou amino, gerando cinco híbridos estruturalmente correlacionados. Os híbridos foram testados em ensaio de inibição de acetilcolinesterase e butirilcolinesterase pelo método de Ellman, e o híbrido insaturado, contendo a função amino-quinolina foi o mais ativo da série com IC50 na faixa de nanomolar (0,014 ?M). Futuramente, os intermediários da reação e produto final serão submetidos ao ensaio de inibição da agregação do peptídeo A? neurotóxico pelo método da tioflavina T. Neste trabalho, também são descritos os testes de predição in vitro para permeação pela barreira hematoencefálica, bem como sua absorção intestinal, pelo método PAMPA.

Lisil oxidase e propriedades pró-tumorigênicas de pericitos

O microambiente tumoral é composto por células, como fibroblastos, células do sistema imune, células endoteliais e pericitos, envoltas por uma matriz extracelular, além de possuir fatores solúveis que participam da comunicação celular. Nas últimas décadas, têm-se entendido cada vez melhor seu papel na iniciação e progressão dos tumores. É de fundamental importância, portanto, entender a biologia dos seus componentes e como podem agir em favor do desenvolvimento tumoral. Diversos trabalhos demonstram que há uma associação entre a presença dos pericitos nos vasos tumorais com a agressividade e prognóstico de alguns tipos de câncer. Uma vez ativadas, além do papel estrutural, essas células modulam as atividades das células endoteliais durante a formação de novos vasos, além de adquirirem propriedades como proliferação e migração. Neste contexto, os pericitos passam a secretar fatores importantes na comunicação célula-a-célula e liberam enzimas moduladoras na matriz extracelular. A lisil oxidase (LOX) é uma das principais enzimas que atuam sobre a matriz extracelular. Já está bem descrito que, quando superexpressa em células tumorais, a LOX pode alterar a migração e invasão dessas células, promovendo a geração de metástases. Entretanto, pouco se sabe a respeito da atuação dessa enzima sobre os demais componentes celulares do estroma tumoral, como os pericitos. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo principal verificar se enzima LOX é relevante para a ativação de propriedades dos pericitos que possam contribuir para suas funções pró-tumorigênicas, como migração, proliferação e formação de vasos. Os resultados foram gerados avaliando essas atividades dos pericitos após pré-tratamento de 24 horas com β-aminopropionitrile (βAPN), um inibidor irreversível da LOX. Foram utilizadas duas linhagens de pericitos derivados de tecido normal (adiposo e muscular) e duas linhagens de pericitos provenientes de tecido tumores do sistema nervoso central (neuroblastoma e ependimoma). Este composto foi capaz de diminuir a capacidade de migração das células de todas as linhagens testadas e, de maneira geral, tornou o processo de formação de estruturas tubulares in vitro menos eficiente. Entretanto, não foram observadas alterações na proliferação celular. Os dados indicam, portanto, que a enzima LOX pode ser importante para a ativação dos pericitos e, possivelmente, influenciem no seu comportamento no microambiente tumoral

Proposta de programa de prevenção de perdas auditivas para músicos

INTRODUÇÃO: A audição é um dos sentidos mais importantes para o ser humano, e seu funcionamento está interligado à sua produtividade, o que não é diferente aos músicos, já que ela é de suma importância para a qualidade de seu trabalho e permanência na carreira. O desenvolvimento de um programa de prevenção de perdas auditivas tem por objetivo modificar o comportamento dos músicos em relação à sua audição, uma vez que, constantemente, estão expostos a níveis de pressão sonora elevados e ao surgimento de lesões irreversíveis. Contudo, se medidas preventivas não forem realizadas corretamente, as exposições dos músicos frente à intensidade sonora elevada podem trazer prejuízos à saúde e alguns destes, irreversíveis como, a Perda Auditiva Induzida por Níveis de Pressão Sonora Elevados (PAINPSE) ou Perda Auditiva Induzida por Música (PAIM). OBJETIVO GERAL: submeter os músicos ao programa de prevenção de perdas auditivas (PPPA) e verificar sua eficácia. MATERIAL E MÉTODOS: Participaram componentes de quatro bandas musicais, correspondendo a um total de 16 participantes. Esses membros foram submetidos ao Programa de Prevenção de Perdas Auditivas (PPPA) que engloba as seguintes etapas: (1) medição do nível de pressão sonora no ensaio e show; (2) entrevista específica, Audiometria Tonal Liminar e de Altas Frequências, Logoaudiometria, Imitanciometria e Emissões Otoacústicas por estímulo Transientes e Produto de Distorção; (3) orientação sobre a utilização do Equipamento de Proteção Individual (EPI); e (4) a realização de medidas educativas por meio de workshops. RESULTADOS: O Nível de Pressão Sonora (NPS) durante os ensaios e apresentações/shows, encontram-se elevados, sintomas não auditivos estão presentes em 68, 75% da população total da amostra, presença de zumbido após o show em 100% da amostra; maiores dificuldades de compreensão de fala no ruído nos músicos que tocam baixo (75%). Ao traçar o perfil audiológico do músico foram encontrados: maiores médias dos limiares audiológicos por frequência das bandas estudadas em 500Hz e 3KHz (B1), 3KHz e 4KHz (B2), 3KHz, 4KHz e 6KHz (B3) e em 3KHz (B4); as maiores médias dos limiares audiológicos por frequência dos instrumentos estudados foram em 3KHz, 4KHz e 6KHz (voz), 3KHz e 4KHz (guitarra), 3KHz, 4KHz e 6KHz (baixo) e 3KHz, 4KHz (bateria); presença de entalhe nas frequências de 2KHz, 4KHz, 6KHz e 8KHz na audiometria tonal liminar; já na audiometria de altas frequências em todas as frequências apareceram ao menos um caso, reflexos ausentes em 4KHz (ipsilateral e contralateral); ausência de resposta em 4KHz para todos os baixistas bilateralmente (100%) quando pesquisado EOE por estímulo transiente e na produto de distorção foram encontradas ausência de respostas em 50% da amostra na frequência de 6KHz, sendo assim pesquisada a curva de crescimento (dp growth rate) aparecendo resposta em 75dB em quase 100% dos casos em que houve necessidade de sua realização. Quanto aos achados obtidos da avaliação realizada pelos participantes (músicos) referente ao website, os resultados mostraram que o mesmo atende às necessidades propostas, ou seja, a promoção da saúde auditiva em músicos. CONCLUSÃO: Existe a necessidade de serem tomadas medidas preventivas e a inserção dos músicos em um Programa de Prevenção de Perdas Auditivas (PPPA) a fim de proporcioná-los maiores condições de qualidade de vida e em seu trabalho, já que necessitam da sua audição para desempenhar com eficácia suas atividades e se manter no mercado de trabalho atuando como músico.

Estado emocional de familiares de pacientes hospitalizados con alteraciones severas de la conciencia

Los pacientes hospitalizados con alteraciones severas de la conciencia (pacientes en estado vegetativo permanente o pacientes en estado de mínima conciencia) debido a su enfermedad neurológica, no tienen conciencia de si mismos ni pueden interactuar con su entorno; no tienen comprensión ni emiten lenguaje y no tienen conductas voluntarias. Esta presencia ausente del enfermo y el carácter irreversible e indefinido de la enfermedad, da lugar a que los familiares cuidadores afronten con dificultad el acompañamiento del paciente y la situación que se ven obligados a vivir, presentando un elevado riesgo de padecer malestar emocional. Es necesario investigar en nuestro país, el impacto emocional que causa en los familiares, acompañar a un paciente que padece una alteración severa de la conciencia y estudiar las variables predictoras e implicadas en el malestar emocional que sus familiares padecen...

Regeneração hepática em animais jovens com estenose da veia porta ou ligadura da artéria hepática: estudos histológicos, moleculares e avaliação dos efeitos da insulina e do tacrolimus como agentes regenerativos

INTRODUÇÃO: O transplante hepático é o único tratamento efetivo para uma variedade de doenças hepáticas irreversíveis. No entanto, o número limitado de doadores pediátricos leva ao uso de enxertos hepáticos de doadores adultos, com necessidade de anastomoses vasculares mais complexas. Essas anastomoses tornam-se complicadas pela diferença no calibre dos vasos entre o doador e o receptor, resultando em alterações do fluxo sanguíneo, estenose da anastomose venosa ou arterial e trombose. Os efeitos para regeneração hepática decorrentes da privação do fluxo sanguíneo pela veia porta ou pela artéria hepática não estão completamente elucidados. Experimentalmente, quando um lobo do fígado não recebe o fluxo venoso portal, é observada atrofia deste segmento e hipertrofia do restante do órgão perfundido. Embora existam vários modelos experimentais para estudo da regeneração hepática, poucos são focados em animais em crescimento. Além disso, os efeitos regenerativos de drogas como o tacrolimus e a insulina precisam ser pesquisados, com o objetivo de encontrar um tratamento ideal para a insuficiência hepática ou um método de estimular a regeneração do fígado após ressecções ou transplantes parciais. O objetivo do presente estudo é descrever modelos de regeneração hepática em ratos em crescimento com: 1) ausência de fluxo hepático arterial e 2) redução do fluxo portal. Adicionalmente, o estudo avalia o efeito pró-regenerativo do tacrolimus e da insulina nesses modelos descritos. MÉTODOS: cento e vinte ratos (entre 50 e 100g de peso) foram divididos em 6 grupos, de acordo com o tipo de intervenção cirúrgica: Grupo 1, incisão abdominal sem intervenção hepática; Grupo 2, hepatectomia a 70%; Grupo 3, hepatectomia a 70% + estenose de veia porta; Grupo 4, hepatectomia a 70% + ligadura da artéria hepática; Grupo 5, hepatectomia a 70% + estenose de veia porta + insulina; Grupo 6, hepatectomia a 70% + estenose de veia porta + tacrolimus. Os animais dos grupos 1 ao 4 foram subdivididos em 5 subgrupos de acordo com o momento da morte: 1, 2, 3, 5 e 10 dias após a intervenção cirúrgica. Os animais dos grupos 5 e 6 foram subdividos em 2 subgrupos de acordo com o momento da morte: 2 e 10 dias após a intervenção cirúrgica. Os lobos hepáticos remanescentes foram submetidos à análise histomorfométrica, imuno-histoquímica e molecular. RESULTADOS: Verificou-se que no grupo com hepatectomia a 70% houve recuperação do peso do fígado no terceiro dia com aumento da atividade mitótica, enquanto que no grupo com estenose portal não se observou esse fenômeno (p < 0,001). A insulina e o tacrolimus promoveram aumento do peso do fígado e do índice mitótico. A atividade mitótica foi considerada aumentada nos animais dos grupos hepatectomia, hepatectomia + ligadura da artéria, insulina e tacrolimus; e esse parâmetro estava reduzido no grupo submetido à hepatectomia + estenose portal (p < 0,001). A expressão de interleucina 6 estava presente em todos os animais, sendo significativamente maior nos grupos hepatectomia, hepatectomia + ligadura da artéria e significativamente menor no grupo hepatectomia + estenose portal. Entretanto, a administração de tacrolimus ou insulina recuperou os níveis teciduais de interleucina 6 no grupo com estenose portal. CONCLUSÕES: No presente estudo foi padronizado um modelo simples e facilmente reprodutível para estudar a regeneração hepática em ratos em crescimento com redução do fluxo arterial ou venoso para o fígado. Foi demonstrado que a administração de insulina ou tacrolimus é capaz de reverter os efeitos deletérios da estenose portal na regeneração hepática. A obstrução do fluxo arterial não afetou a capacidade regenerativa hepática

Partial rescue of retinal function in chronically hypoglycemic mice

Purpose. Mice rendered hypoglycemic by a null mutation in the glucagon receptor gene Gcgr display late-onset retinal degeneration and loss of retinal sensitivity. Acute hyperglycemia induced by dextrose ingestion does not restore their retinal function, which is consistent with irreversible loss of vision. The goal of this study was to establish whether long-term administration of high dietary glucose rescues retinal function and circuit connectivity in aged Gcgr−/− mice. Methods. Gcgr−/− mice were administered a carbohydrate-rich diet starting at 12 months of age. After 1 month of treatment, retinal function and structure were evaluated using electroretinographic (ERG) recordings and immunohistochemistry. Results. Treatment with a carbohydrate-rich diet raised blood glucose levels and improved retinal function in Gcgr−/− mice. Blood glucose increased from moderate hypoglycemia to euglycemic levels, whereas ERG b-wave sensitivity improved approximately 10-fold. Because the b-wave reflects the electrical activity of second-order cells, we examined for changes in rod-to-bipolar cell synapses. Gcgr−/− retinas have 20% fewer synaptic pairings than Gcgr+/− retinas. Remarkably, most of the lost synapses were located farthest from the bipolar cell body, near the distal boundary of the outer plexiform layer (OPL), suggesting that apical synapses are most vulnerable to chronic hypoglycemia. Although treatment with the carbohydrate-rich diet restored retinal function, it did not restore these synaptic contacts. Conclusions. Prolonged exposure to diet-induced euglycemia improves retinal function but does not reestablish synaptic contacts lost by chronic hypoglycemia. These results suggest that retinal neurons have a homeostatic mechanism that integrates energetic status over prolonged periods of time and allows them to recover functionality despite synaptic loss.

Magnetization reversal of ferromagnetic nanowires studied by magnetic force microscopy

The magnetization reversal of two-dimensional arrays of parallel ferromagnetic Fe nanowires embedded in nanoporous alumina templates has been studied. By combining bulk magnetization measurements (superconducting quantum interference device magnetometry) with field-dependent magnetic force microscopy (MFM), we have been able to decompose the macroscopic hysteresis loop in terms of the irreversible magnetic responses of individual nanowires. The latter are found to behave as monodomain ferromagnetic needles, with hysteresis loops displaced (asymmetric) as a consequence of the strong dipolar interactions between them. The application of field-dependent MFM provides a microscopic method to obtain the hysteresis curve of the array, by simply registering the fraction of up and down magnetized wires as a function of applied field. The observed deviations from the rectangular shape of the macroscopic hysteresis loop of the array can be ascribed to the spatial variation of the dipolar field through the inhomogeneously filled membrane. The system studied proves to be an excellent example of the two-dimensional classical Preisach model, well known from the field of hysteresis modeling and micromagnetism.

Formation of atomic-sized contacts controlled by electrochemical methods

Electrochemical methods have recently become an interesting tool for fabricating and characterizing nanostructures at room temperature. Simplicity, low cost and reversibility are some of the advantages of this technique that allows to work at the nanoscale without requiring sophisticated instrumentation. In our experimental setup, we measure the conductance across a nanocontact fabricated either by dissolving a macroscopic gold wire or by depositing gold in between two separated gold electrodes. We have achieved a high level of control on the electrochemical fabrication of atomic-sized contacts in gold. The use of electrochemistry as a reproducible technique to prepare nanocontacts will open several possibilities that are not feasible with other methodologies. It involves, also, the possibility of reproducing experiments that today are made by more expensive, complicated or irreversible methods. As example, we show here a comparison of the results when looking for shell effects in gold nanocontacts with those obtained by other techniques.