AMMONIA LOSSES ESTIMATED BY AN OPEN COLLECTOR FROM UREA APPLIED TO SUGARCANE STRAW

The quantification of ammonia (NH3) losses from sugarcane straw fertilized with urea can be performed with collectors that recover the NH3 in acid-treated absorbers. Thus, the use of an open NH3 collector with a polytetrafluoroethylene (PTFE)-wrapped absorber is an interesting option since its cost is low, handling easy and microclimatic conditions irrelevant. The aim of this study was to evaluate the efficiency of an open collector for quantifying NH3-N volatilized from urea applied over the sugarcane straw. The experiment was carried out in a sugarcane field located near Piracicaba, Sao Paulo, Brazil. The NH3-N losses were estimated using a semi-open static collector calibrated with N-15 (reference method) and an open collector with an absorber wrapped in PTFE film. Urea was applied to the soil surface in treatments corresponding to rates of 50, 100, 150 and 200 kg ha(-1) N. Applying urea-N fertilizer on sugarcane straw resulted in losses NH3-N up to 24 % of the applied rate. The amount of volatile NH3-N measured in the open and the semi-open static collector did not differ. The effectiveness of the collection system varied non-linearly, with an average value of 58.4 % for the range of 100 to 200 kg ha(-1) of urea-N. The open collector showed significant potential for use; however, further research is needed to verify the suitability of the proposed method.

Prognostic value of thumb pain sensation in birth brachial plexopathy

Objective: To evaluate the prognostic value of absent thumb pain sensation in newborns and young infants with birth brachial plexopathy. Methods: We evaluated 131 patients with birth brachial plexopathy with less than two months of age. Pain sensation was evoked by thumb nail bed compression to evaluate sensory fibers of the upper trunk (C6). The patients were followed-up monthly. Patients with less than antigravity elbow flexion at six months of age were considered to have a poor outcome. Results: Thirty patients had absent thumb pain sensation, from which 26 showed a poor outcome. Sensitivity of the test was 65% and specificity was 96%. Conclusion: Evaluation of thumb pain sensation should be included in the clinical assessment of infants with birth brachial plexopathy.

Management of desmoid-type fibromatosis involving peripheral nerves

Desmoid-type fibromatosis is an uncommon and aggressive neoplasia, associated with a high rate of recurrence. It is characterized by an infiltrative but benign fibroblastic proliferation occurring within the deep soft tissues. There is no consensus about the treatment of those tumors. We present a surgical series of four cases, involving the brachial plexus (two cases), the median nerve and the medial brachial cutaneous nerve. Except for the last case, they were submitted to multiple surgical procedures and showed repeated recurrences. The diagnosis, the different ways of treatment and the prognosis of these tumoral lesions are discussed. Our results support the indication of radical surgery followed by radiotherapy as probably one of the best ways to treat those controversial lesions.

Forced Desynchronization of Activity Rhythms in a Model of Chronic Jet Lag in Mice

We studied locomotor activity rhythms of C57/Bl6 mice under a chronic jet lag (CJL) protocol (ChrA(6/2)), which consisted of 6-hour phase advances of the light-dark schedule (LD) every 2 days. Through periodogram analysis, we found 2 components of the activity rhythm: a short-period component (21.01 +/- 0.04 h) that was entrained by the LD schedule and a long-period component (24.68 +/- 0.26 h). We developed a mathematical model comprising 2 coupled circadian oscillators that was tested experimentally with different CJL schedules. Our simulations suggested that under CJL, the system behaves as if it were under a zeitgeber with a period determined by (24 -[phase shift size/days between shifts]). Desynchronization within the system arises according to whether this effective zeitgeber is inside or outside the range of entrainment of the oscillators. In this sense, ChrA(6/2) is interpreted as a (24 - 6/2 = 21 h) zeitgeber, and simulations predicted the behavior of mice under other CJL schedules with an effective 21-hour zeitgeber. Animals studied under an asymmetric T = 21 h zeitgeber (carried out by a 3-hour shortening of every dark phase) showed 2 activity components as observed under ChrA(6/2): an entrained short-period (21.01 +/- 0.03 h) and a long-period component (23.93 +/- 0.31 h). Internal desynchronization was lost when mice were subjected to 9-hour advances every 3 days, a possibility also contemplated by the simulations. Simulations also predicted that desynchronization should be less prevalent under delaying than under advancing CJL. Indeed, most mice subjected to 6-hour delay shifts every 2 days (an effective 27-hour zeitgeber) displayed a single entrained activity component (26.92 +/- 0.11 h). Our results demonstrate that the disruption provoked by CJL schedules is not dependent on the phase-shift magnitude or the frequency of the shifts separately but on the combination of both, through its ratio and additionally on their absolute values. In this study, we present a novel model of forced desynchronization in mice under a specific CJL schedule; in addition, our model provides theoretical tools for the evaluation of circadian disruption under CJL conditions that are currently used in circadian research.

Nitrous oxide emissions from gasohol, ethanol and CNG light duty vehicles

A sample of 21 light duty vehicles powered by Otto cycle engines were tested on a chassis dynamometer to measure the exhaust emissions of nitrous oxide (N2O). The tests were performed at the Vehicle Emission Laboratory of CETESB (Environmental Company of the State of Sao Paulo) using the US-FTP-75 (Federal Test Procedure) driving cycle. The sample tested included passenger cars running on three types of fuels used in Brazil: gasohol, ethanol and CNG. The measurement of N2O was made using two methods: Non Dispersive InfraRed (NDIR) analyzer and Fourier Transform InfraRed spectroscopy (FTIR). Measurements of regulated pollutants were also made in order to establish correlations between N2O and NOx. The average N2O emission factors obtained by the NDIR method was 78 +/- 41 mg.km(-1) for vehicles running with gasohol, 73 +/- 45 mg.km(-1) for ethanol vehicles and 171 +/- 69 mg.km(-1) for CNG vehicles. Seventeen results using the FTIR method were also obtained. For gasohol vehicles the results showed a good agreement between the two methods, with an average emission factor of 68 +/- 41 mg.km(-1). The FTIR measurement results of N2O for ethanol and CNG vehicles were much lower than those obtained by the NDIR method. The emission factors were 17 +/- 10 mg.km(-1) and 33 +/- 17 mg.km(-1), respectively, possibly because of the interference of water vapor (present at a higher concentration in the exhaust gases of these vehicles) on measurements by the NDIR method.

Penetrance rate estimation in autosomal dominant conditions

Accurate estimates of the penetrance rate of autosomal dominant conditions are important, among other issues, for optimizing recurrence risks in genetic counseling. The present work on penetrance rate estimation from pedigree data considers the following situations: 1) estimation of the penetrance rate K (brief review of the method); 2) construction of exact credible intervals for K estimates; 3) specificity and heterogeneity issues; 4) penetrance rate estimates obtained through molecular testing of families; 5) lack of information about the phenotype of the pedigree generator; 6) genealogies containing grouped parent-offspring information; 7) ascertainment issues responsible for the inflation of K estimates.

Diastolic function parameters are improved by the addition of simvastatin to enalapril-based treatment in hypertensive individuals

Objective: Diastolic dysfunction (DD) is a frequent condition in hypertensive patients whose presence increases mortality and whose treatment remains unclear. The aim of this study was to investigate in a prospective, double-blinded, placebo-controlled randomized design the additive effect of simvastatin on DD in enalapril-treated hypertensive patients with average cholesterol levels. Methods: Hypertensive patients with DD and LDL-cholesterol <160 mg/dL underwent a run-in phase to achieve a systolic blood pressure (SBP) <135 mmHg and diastolic blood pressure (DBP) <85 mmHg with enalapril. Hydrochlorothiazide was added when need to achieve blood pressure control. Four weeks after reaching the optimum anti-hypertensive regimen patients were randomized to receive 80 mg simvastatin (n = 27) or placebo (n = 28) for a period of 20 weeks. Echocardiograms were performed before and after treatment with measurement of maximum left atrial volume (LAV), conventional and tissue Doppler velocities in early diastole (E, e') and late diastole (A, a'). Results: After 20 weeks, the simvastatin group presented reduction in SBP (-4 +/- 2 mmHg, p = 0.02), increase in E/A ratio (1.0 +/- 0.05 to 1.2 +/- 0.06, p = 0.03) and decrease of LAV indexed to body surface area (24.5 +/- 0.9 to 21.1 +/- 0.8 ml/m(2), p = 0.048), as compared with placebo arm. No change in systolic function and no correlation between the E/A ratio, LAV and changes in blood pressure or lipid profile were observed. Conclusions: The addition of simvastatin to enalapril in hypertensive patients with average cholesterol levels improves parameters of diastolic function independently of changes in blood pressure or cholesterol. (C) 2012 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

The clinical impact of chromosomal rearrangements with breakpoints upstream of the SOX9 gene: two novel de novo balanced translocations associated with acampomelic campomelic dysplasia

Abstract Background The association of balanced rearrangements with breakpoints near SOX9 [SRY (sex determining region Y)-box 9] with skeletal abnormalities has been ascribed to the presumptive altering of SOX9 expression by the direct disruption of regulatory elements, their separation from SOX9 or the effect of juxtaposed sequences. Case presentation We report on two sporadic apparently balanced translocations, t(7;17)(p13;q24) and t(17;20)(q24.3;q11.2), whose carriers have skeletal abnormalities that led to the diagnosis of acampomelic campomelic dysplasia (ACD; MIM 114290). No pathogenic chromosomal imbalances were detected by a-CGH. The chromosome 17 breakpoints were mapped, respectively, 917–855 kb and 601–585 kb upstream of the SOX9 gene. A distal cluster of balanced rearrangements breakpoints on chromosome 17 associated with SOX9-related skeletal disorders has been mapped to a segment 932–789 kb upstream of SOX9. In this cluster, the breakpoint of the herein described t(17;20) is the most telomeric to SOX9, thus allowing the redefining of the telomeric boundary of the distal breakpoint cluster region related to skeletal disorders to 601–585 kb upstream of SOX9. Although both patients have skeletal abnormalities, the t(7;17) carrier presents with relatively mild clinical features, whereas the t(17;20) was detected in a boy with severe broncheomalacia, depending on mechanical ventilation. Balanced and unbalanced rearrangements associated with disorders of sex determination led to the mapping of a regulatory region of SOX9 function on testicular differentiation to a 517–595 kb interval upstream of SOX9, in addition to TESCO (Testis-specific enhancer of SOX9 core). As the carrier of t(17;20) has an XY sex-chromosome constitution and normal male development for his age, the segment of chromosome 17 distal to the translocation breakpoint should contain the regulatory elements for normal testis development. Conclusions These two novel translocations illustrate the clinical variability in carriers of balanced translocations with breakpoints near SOX9. The translocation t(17;20) breakpoint provides further evidence for an additional testis-specific SOX9 enhancer 517 to 595 kb upstream of the SOX9 gene.

Ammonia losses estimated by an open collector from urea applied to sugarcane straw

The quantification of ammonia (NH3) losses from sugarcane straw fertilized with urea can be performed with collectors that recover the NH3 in acid-treated absorbers. Thus, the use of an open NH3 collector with a polytetrafluoroethylene (PTFE)-wrapped absorber is an interesting option since its cost is low, handling easy and microclimatic conditions irrelevant. The aim of this study was to evaluate the efficiency of an open collector for quantifying NH3-N volatilized from urea applied over the sugarcane straw. The experiment was carried out in a sugarcane field located near Piracicaba, São Paulo, Brazil. The NH3-N losses were estimated using a semi-open static collector calibrated with 15N (reference method) and an open collector with an absorber wrapped in PTFE film. Urea was applied to the soil surface in treatments corresponding to rates of 50, 100, 150 and 200 kg ha-1 N. Applying urea-N fertilizer on sugarcane straw resulted in losses NH3-N up to 24 % of the applied rate. The amount of volatile NH3-N measured in the open and the semi-open static collector did not differ. The effectiveness of the collection system varied non-linearly, with an average value of 58.4 % for the range of 100 to 200 kg ha-1 of urea-N. The open collector showed significant potential for use; however, further research is needed to verify the suitability of the proposed method.

Eficiência agronômica de adubos nitrogenados em soqueira de cana-de-açúcar colhida sem queima

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência agronômica das fontes nitrogenadas ureia (U), nitrato de amônio (NA), sulfato de amônio (SA) e cloreto de amônio (CA) em soqueira de cana-de-açúcar colhida sem queima, bem como determinar o efeito residual dessas fontes sobre a produtividade da cultura no ano agrícola subsequente. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram da aplicação de 120 kg ha-1 de N a um Latossolo Vermelho distrófico, coberto por palhada resultante da colheita sem queima da primeira soqueira. Incluiu-se um tratamento de controle sem adição de N fertilizante. Para avaliar o efeito residual dos adubos nitrogenados, aplicaram-se 450 kg ha-1 do formulado 20-5-19 após o corte da cana-soca. A maior produção de colmos e de açúcar na safra 2006/2007 foi obtida com a fonte SA. Na safra 2007/2008, não foi verificado efeito residual da adubação nitrogenada e houve queda de produtividade do tratamento CA em comparação ao controle. A fonte CA, à dose de 120 kg ha-1 de N em adubação de soqueira de segundo corte, é agronomicamente tão eficiente quanto as demais fontes de N utilizadas, mas tem menor eficiência no ano agrícola subsequente.

Analisi sperimentale degli effetti di temperature elevate sul comportamento strutturale dei rinforzi in FRP

In questa tesi si è voluta porre l’attenzione sulla suscettibilità alle alte temperature delle resine che li compongono. Lo studio del comportamento alle alte temperature delle resine utilizzate per l’applicazione dei materiali compositi è risultato un campo di studio ancora non completamente sviluppato, nel quale c’è ancora necessità di ricerche per meglio chiarire alcuni aspetti del comportamento. L’analisi di questi materiali si sviluppa partendo dal contesto storico, e procedendo successivamente ad una accurata classificazione delle varie tipologie di materiali compositi soffermandosi sull’ utilizzo nel campo civile degli FRP (Fiber Reinforced Polymer) e mettendone in risalto le proprietà meccaniche. Considerata l’influenza che il comportamento delle resine riveste nel comportamento alle alte temperature dei materiali compositi si è, per questi elementi, eseguita una classificazione in base alle loro proprietà fisico-chimiche e ne sono state esaminate le principali proprietà meccaniche e termiche quali il modulo elastico, la tensione di rottura, la temperatura di transizione vetrosa e il fenomeno del creep. Sono state successivamente eseguite delle prove sperimentali, effettuate presso il Laboratorio Resistenza Materiali e presso il Laboratorio del Dipartimento di Chimica Applicata e Scienza dei Materiali, su dei provini confezionati con otto differenti resine epossidiche. Per valutarne il comportamento alle alte temperature, le indagini sperimentali hanno valutato dapprima le temperature di transizione vetrosa delle resine in questione e, in seguito, le loro caratteristiche meccaniche. Dalla correlazione dei dati rilevati si sono cercati possibili legami tra le caratteristiche meccaniche e le proprietà termiche delle resine. Si sono infine valutati gli aspetti dell’applicazione degli FRP che possano influire sul comportamento del materiale composito soggetto alle alte temperature valutando delle possibili precauzioni che possano essere considerate in fase progettuale.

Caratterizzazione mediante HPLC-MS di modifiche post-trasduzionali di proteine istoniche

Gli istoni sono proteine basiche che possono essere classificate in varie classi: H1, H2A, H2B, H3 e H4. Queste proteine formano l’ottamero proteico attorno al quale si avvolge il DNA per formare il nucleosoma che è l’unità fondamentale della cromatina. A livello delle code N-terminali, gli istoni possono essere soggetti a numerose modifiche posttraduzionali quali acetilazioni, metilazioni, fosforilazioni, ADP-ribosilazioni e ubiquitinazioni. Queste modifiche portano alla formazione di diversi siti di riconoscimento per diversi complessi enzimatici coinvolti in importanti processi come la riparazione e la replicazione del DNA e l’assemblaggio della cromatina. La più importante e la più studiata di queste modifiche è l’acetilazione che avviene a livello dei residui amminici della catena laterale dell’amminoacido lisina. I livelli corretti di acetilazione delle proteine istoniche sono mantenuti dall’attività combinata di due enzimi: istone acetil transferasi (HAT) e istone deacetilasi (HDAC). Gli enzimi appartenenti a questa famiglia possono essere suddivisi in varie classi a seconda delle loro diverse caratteristiche, quali la localizzazione cellulare, la dimensione, l’omologia strutturale e il meccanismo d’azione. Recentemente è stato osservato che livelli aberranti di HDAC sono coinvolti nella carcinogenesi; per questo motivo numerosi gruppi di ricerca sono interessati alla progettazione e alla sintesi di composti che siano in grado di inibire questa classe enzimatica. L’inibizione delle HDAC può infatti provocare arresto della crescita cellulare, apoptosi o morte cellulare. Per questo motivo la ricerca farmaceutica in campo antitumorale è mirata alla sintesi di inibitori selettivi verso le diverse classi di HDAC per sviluppare farmaci meno tossici e per cercare di comprendere con maggiore chiarezza il ruolo biologico di questi enzimi. Il potenziale antitumorale degli inibitori delle HDAC deriva infatti dalla loro capacità di interferire con diversi processi cellulari, generalmente non più controllati nelle cellule neoplastiche. Nella maggior parte dei casi l’attività antitumorale risiede nella capacità di attivare programmi di differenziamento, di inibire la progressione del ciclo cellulare e di indurre apoptosi. Inoltre sembra essere molto importante anche la capacità di attivare la risposta immunitaria e l’inibizione dell’angiogenesi. Gli inibitori delle HDAC possono essere a loro volta classificati in base alla struttura chimica, alla loro origine (naturale o sintetica), e alla loro capacità di inibire selettivamente le HDAC appartenenti a classi diverse. Non è ancora chiaro se la selettività di queste molecole verso una specifica classe di HDAC sia importante per ottenere un effetto antitumorale, ma sicuramente inibitori selettivi possono essere molto utili per investigare e chiarire il ruolo delle HDAC nei processi cellulari che portano all’insorgenza del tumore. Nel primo capitolo di questa tesi quindi è riportata un’introduzione sull’importanza delle proteine istoniche non solo da un punto di vista strutturale ma anche funzionale per il destino cellulare. Nel secondo capitolo è riportato lo stato dell’arte dell’analisi delle proteine istoniche che comprende sia i metodi tradizionali come il microsequenziamento e l’utilizzo di anticorpi, sia metodi più innovativi (RP-LC, HILIC, HPCE) ideati per poter essere accoppiati ad analisi mediante spettrometria di massa. Questa tecnica consente infatti di ottenere importanti e precise informazioni che possono aiutare sia a identificare gli istoni come proteine che a individuare i siti coinvolti nelle modifiche post-traduzionali. Nel capitolo 3 è riportata la prima parte del lavoro sperimentale di questa tesi volto alla caratterizzazione delle proteine istoniche mediante tecniche cromatografiche accoppiate alla spettrometria di massa. Nella prima fase del lavoro è stato messo a punto un nuovo metodo cromatografico HPLC che ha consentito di ottenere una buona separazione, alla linea di base, delle otto classi istoniche (H1-1, H1-2, H2A-1, H2A-2, H2B, H3-1, H3-2 e H4). La separazione HPLC delle proteine istoniche ha permesso di poter eseguire analisi accurate di spettrometria di massa mediante accoppiamento con un analizzatore a trappola ionica tramite la sorgente electrospray (ESI). E’ stato così possibile identificare e quantificare tutte le isoforme istoniche, che differiscono per il tipo e il numero di modifiche post-traduzionali alle quali sono soggette, previa estrazione da colture cellulari di HT29 (cancro del colon). Un’analisi così dettagliata delle isoforme non può essere ottenuta con i metodi immunologici e permette di eseguire un’indagine molto accurata delle modifiche delle proteine istoniche correlandole ai diversi stadi della progressione del ciclo e alla morte cellulare. Il metodo messo a punto è stato convalidato mediante analisi comparative che prevedono la stessa separazione cromatografica ma accoppiata a uno spettrometro di massa avente sorgente ESI e analizzatore Q-TOF, dotato di maggiore sensibilità e risoluzione. Successivamente, per identificare quali sono gli specifici amminoacidi coinvolti nelle diverse modifiche post-traduzionali, l’istone H4 è stato sottoposto a digestione enzimatica e successiva analisi mediante tecniche MALDI-TOF e LC-ESI-MSMS. Queste analisi hanno permesso di identificare le specifiche lisine acetilate della coda N-terminale e la sequenza temporale di acetilazione delle lisine stesse. Nel quarto capitolo sono invece riportati gli studi di inibizione, mirati a caratterizzare le modifiche a carico delle proteine istoniche indotte da inibitori delle HDAC, dotati di diverso profilo di potenza e selettività. Dapprima Il metodo messo a punto per l’analisi delle proteine istoniche è stato applicato all’analisi di istoni estratti da cellule HT29 trattate con due noti inibitori delle HDAC, valproato e butirrato, somministrati alle cellule a dosi diverse, che corrispondono alle dosi con cui sono stati testati in vivo, per convalidare il metodo per studi di inibizione di composti incogniti. Successivamente, lo studio è proseguito con lo scopo di evidenziare effetti legati alla diversa potenza e selettività degli inibitori. Le cellule sono state trattate con due inibitori più potenti, SAHA e MS275, alla stessa concentrazione. In entrambi i casi il metodo messo a punto ha permesso di evidenziare l’aumento dei livelli di acetilazione indotto dal trattamento con gli inibitori; ha inoltre messo in luce differenti livelli di acetilazione. Ad esempio il SAHA, potente inibitore di tutte le classi di HDAC, ha prodotto un’estesa iperacetilazione di tutte le proteine istoniche, mentre MS275 selettivo per la classe I di HDAC, ha prodotto modifiche molto più blande. E’ stato quindi deciso di applicare questo metodo per studiare la dose e la tempo-dipendenza dell’effetto di quattro diversi inibitori delle HDAC (SAHA, MS275, MC1855 e MC1568) sulle modifiche post-traduzionali di istoni estratti da cellule HT29. Questi inibitori differiscono oltre che per la struttura chimica anche per il profilo di selettività nei confronti delle HDAC appartenenti alle diverse classi. Sono stati condotti quindi studi di dose-dipendenza che hanno consentito di ottenere i valori di IC50 (concentrazione capace di ridurre della metà la quantità relativa dell’istone meno acetilato) caratteristici per ogni inibitore nei confronti di tutte le classi istoniche. E’ stata inoltre calcolata la percentuale massima di inibizione per ogni inibitore. Infine sono stati eseguiti studi di tempo-dipendenza. I risultati ottenuti da questi studi hanno permesso di correlare i livelli di acetilazione delle varie classi istoniche con la selettività d’azione e la struttura chimica degli inibitori somministrati alle cellule. In particolare, SAHA e MC1855, inibitori delle HDAC di classi I e II a struttura idrossamica, hanno causato l’iperacetilazione di tutte le proteine istoniche, mentre MC1568 (inibitore selettivo per HDAC di classe II) ha prodotto l’iperacetilazione solo di H4. Inoltre la potenza e la selettività degli inibitori nel provocare un aumento dei livelli di acetilazione a livello delle distinte classi istoniche è stata correlata al destino biologico della cellula, tramite studi di vitalità cellulare. E’ stato osservato che il SAHA e MC1855, inibitori potenti e non selettivi, somministrati alla coltura HT29 a dose 50 μM producono morte cellulare, mentre MS275 alla stessa dose produce accumulo citostatico in G1/G0. MC1568, invece, non produce effetti significatici sul ciclo cellulare. Questo studio ha perciò dimostrato che l’analisi tramite HPLC-ESI-MS delle proteine istoniche permette di caratterizzare finemente la potenza e la selettività di nuovi composti inibitori delle HDAC, prevedendone l’effetto sul ciclo cellulare. In maggiore dettaglio è risultato che l’iperacetilazione di H4 non è in grado di provocare modifiche significative sul ciclo cellulare. Questo metodo, insieme alle analisi MALDI-TOF e LC-ESI-MSMS che permettono di individuare l’ordine di acetilazione delle lisine della coda N-terminale, potrà fornire importanti informazioni sugli inibitori delle HDAC e potrà essere applicato per delineare la potenza, la selettività e il meccanismo di azione di nuovi potenziali inibitori di questa classe enzimatica in colture cellulari tumorali.