Determinação do índice de qualidade subsuperficial em um Latossolo Amarelo Coeso dos Tabuleiros Costeiros, sob floresta natural

O solo é um recurso natural fundamental para a vida. Sua capacidade para funcionar como substrato para vegetais, filtro ambiental, regulador de fluxo de gases, água e energia é definida como qualidade do solo, cuja quantificação pode ser feita via estabelecimento de um índice numérico, que permite monitorar os efeitos do uso agrícola nos atributos e propriedades do solo. O objetivo do presente trabalho foi determinar o índice de qualidade do solo (IQS) para os horizontes subsuperficiais em um Latossolo Amarelo coeso argissólico (LAx) dos Tabuleiros Costeiros, sob floresta natural. A área estudada localiza-se em uma reserva de Mata Atlântica situada no município de Cruz das Almas-BA, e as amostras foram coletadas em um grid de 18 x 8 m, com espaçamento regular de 2 m, resultando em 50 repetições. Para determinação do índice de qualidade do solo, foram avaliados 11 indicadores de qualidade: macroporosidade, densidade do solo, condutividade hidráulica saturada, retenção de água a -33 kPa (Uv33/PT), relação de disponibilidade de água no solo (AD/PT), pH, resistência à penetração (RP), capacidade de troca catiônica (CTC), percentagem de saturação por bases (V), percentagem de saturação por alumínio (m) e teor de matéria orgânica (MO), agrupados em três funções principais: crescimento radicular em profundidade (CRP), condução e armazenamento de água (CAA) e suprimento de nutrientes (SN). O valor do IQS foi de 0,4620, indicando que o solo possui baixa qualidade para produção vegetal e seu uso em sistemas agrícolas exige melhorias nos indicadores de qualidade para o suprimento de nutrientes e condução e armazenamento de água.

Algumas propriedades físicas e hídricas de três solos na Chapada do Apodi, RN, cultivados com melão

Este trabalho teve o objetivo de caracterizar os principais solos explorados com a cultura do melão na Chapada do Apodi - RN, no qual se refere aos aspectos físicos, visando fornecer subsídios para adequado manejo da cultura e do solo. Foram estudados, em setembro de 2003, três solos: Cambissolo Háplico Ta eutrófico típico - CXve (Typic Haplocambids), Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico típico - LVAe (Typic Eutrotorrox) e Argissolo Vermelho distrófico arênico - PVd (Arenic Kandiustults). Uma análise geral dos atributos físicos revelou que os perfis apresentam densidade acima dos valores normais para solos afins, com maiores agravantes para os perfis 2 (LVAe) e 3 (PVd), que se refletem na porosidade total e no desbalanço da proporção macro:microporosidade; o manejo da irrigação dos três solos deve ser diferenciado, obedecendo às relações macro:microporo-sidade; a estabilidade de agregados em água é relativamente boa em todos os perfis; a capacidade de água disponível para a profundidade de 30 cm (profundidade efetiva para as raízes do meloeiro) é decrescente do perfil 1 (CXve) para o perfil 3 (PVd); o uso e manejo do solo diminuiu o grau de floculação dos horizontes superficiais dos perfis 1 (CXve) e 2 (LVAe); e, considerando o índice de plasticidade, o risco de degradação pelo uso de máquinas e implementos é acentuado no perfil 1 (CXve) e baixo nos perfis 2 (LVAe) e 3 (PVd).

Cystamine and cysteamine increase brain levels of BDNF in Huntington disease via HSJ1b and transglutaminase

There is no treatment for the neurodegenerative disorder Huntington disease (HD). Cystamine is a candidate drug; however, the mechanisms by which it operates remain unclear. We show here that cystamine increases levels of the heat shock DnaJ-containing protein 1b (HSJ1b) that are low in HD patients. HSJ1b inhibits polyQ-huntingtin¿induced death of striatal neurons and neuronal dysfunction in Caenorhabditis elegans. This neuroprotective effect involves stimulation of the secretory pathway through formation of clathrin-coated vesicles containing brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Cystamine increases BDNF secretion from the Golgi region that is blocked by reducing HSJ1b levels or by overexpressing transglutaminase. We demonstrate that cysteamine, the FDA-approved reduced form of cystamine, is neuroprotective in HD mice by increasing BDNF levels in brain. Finally, cysteamine increases serum levels of BDNF in mouse and primate models of HD. Therefore, cysteamine is a potential treatment for HD, and serum BDNF levels can be used as a biomarker for drug efficacy.

Nedd4-2 modulates renal Na+-Cl- cotransporter via the aldosterone-SGK1-Nedd4-2 pathway.

Regulation of renal Na(+) transport is essential for controlling blood pressure, as well as Na(+) and K(+) homeostasis. Aldosterone stimulates Na(+) reabsorption by the Na(+)-Cl(-) cotransporter (NCC) in the distal convoluted tubule (DCT) and by the epithelial Na(+) channel (ENaC) in the late DCT, connecting tubule, and collecting duct. Aldosterone increases ENaC expression by inhibiting the channel's ubiquitylation and degradation; aldosterone promotes serum-glucocorticoid-regulated kinase SGK1-mediated phosphorylation of the ubiquitin-protein ligase Nedd4-2 on serine 328, which prevents the Nedd4-2/ENaC interaction. It is important to note that aldosterone increases NCC protein expression by an unknown post-translational mechanism. Here, we present evidence that Nedd4-2 coimmunoprecipitated with NCC and stimulated NCC ubiquitylation at the surface of transfected HEK293 cells. In Xenopus laevis oocytes, coexpression of NCC with wild-type Nedd4-2, but not its catalytically inactive mutant, strongly decreased NCC activity and surface expression. SGK1 prevented this inhibition in a kinase-dependent manner. Furthermore, deficiency of Nedd4-2 in the renal tubules of mice and in cultured mDCT(15) cells upregulated NCC. In contrast to ENaC, Nedd4-2-mediated inhibition of NCC did not require the PY-like motif of NCC. Moreover, the mutation of Nedd4-2 at either serine 328 or 222 did not affect SGK1 action, and mutation at both sites enhanced Nedd4-2 activity and abolished SGK1-dependent inhibition. Taken together, these results suggest that aldosterone modulates NCC protein expression via a pathway involving SGK1 and Nedd4-2 and provides an explanation for the well-known aldosterone-induced increase in NCC protein expression.

Therapeutic drug monitoring and metabolites profil analysis of antiviral drugs

The widespread use of combination antiretroviral therapy (ARVs) has considerably improved the prognosis of patients infected with HIV. Conversely, considerable advances have been recently realized for the therapy of hepatitis C infection with the recent advent of potent new anti-HCV drugs that allow an increasing rate HCV infection cure. Despite their overall efficacy, a significant number of patients do not achieve or maintain adequate clinical response, defined as an undetectable viral load for HIV, and a sustained virological response (or cure) in HCV infection. Treatment failure therefore still remains an important issue besides drugs toxicities and viral resistance which is not uncommon in a significant percentage of patients who do not reach adequate virological suppression. The reasons of variability in drug response are multifactorial and apart from viral genetics, other factors such as environmental factors, drug- drug interactions, and imperfect compliance may have profound impact on antiviral drugs' clinical response. The possibility of measuring plasma concentration of antiviral drugs enables to guide antiviral drug therapy and ensure optimal drug exposure. The overall objective of this research was to widen up the current knowledge on pharmacokinetic and pharmacogenetic factors that influence the clinical response and toxicity of current and newly approved antiretroviral and anti-HCV drugs. To that endeavour, analytical methods using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry have been developed and validated for the precise and accurate measurement of new antiretroviral and anti-HCV drugs . These assays have been applied for the TDM of ARVs and anti-HCV in patients infected with either HIV or HCV respectively, and co-infected with HIV- HCV. A pharmacokinetic population model was developed to characterize inter and intra-patient variability of rilpivirine, the latest marketed Non Nucleoside Reverse transcriptase (NNRTI) Inhibitor of HIVand to identify genetic and non genetic covariates influencing rilpivirine exposure. None of the factors investigated so far showed however any influence of RPV clearance. Importantly, we have found that the standard daily dosage regimen (25 mg QD) proposed for rilpivirine results in concentrations below the proposed therapeutic target in about 40% of patients. In these conditions, virologie escape is a potential risk that remains to be further investigated, notably via the TDM approach that can be a useful tool to identify patients who are at risk for being exposed to less than optimal levels of rilpivirine in plasma. Besides the last generation NNRTI rilpivirine, we have studied efavirenz, the major NNRTI clinically used so far. Namely for efavirenz, we aimed at identifying a potential new marker of toxicity that may be incriminated for the neuropsychological sides effects and hence discontinuation of efavirenz therapy. To that endeavour, a comprehensive analysis of phase I and phase II metabolites profiles has been performed in plasma, CSF and in urine from patients under efavirenz therapy. We have found that phase II metabolites of EFV constitute the major species circulating in blood, sometimes exceeding the levels of the parent drug efavirenz. Moreover we have identified a new metabolite of efavirenz in humans, namely the 8-OH-EFV- sulfate which is present at high concentrations in all body compartments from patients under efavirenz therapy. These investigations may open the way to possible alternate phenotypic markers of efavirenz toxicity. Finally, the specific influence of P-glycoprotein on the cellular disposition of a series ARVs (NNRTIs and Pis] has been studies in in vitro cell systems using the siRNA silencing approach. -- Depuis l'introduction de la thérapie antirétrovirale (ARVs) la morbidité et la mortalité liées au VIH ont considérablement diminué. En parallèle le traitement contre le virus de l'hépatite C (VHC) a connu récemment d'énormes progrès avec l'arrivée de nouveaux médicaments puissants, ce qui a permis une augmentation considérable de la guérison de l'infection par le VHC. En dépit de l'efficacité de ces traitements antiviraux, les échecs thérapeutiques ainsi que les effets secondaires des traitements restent un problème important. Une réponse imparfaite ou la toxicité du traitement est certainement multifactorielle. Le suivi thérapeutique des médicaments [Therapeutic Drug Monitoring TDM) à travers la mesure des concentrations plasmatiques constitue une approche importante pour guider le traitement médicamenteux et de s'assurer que les patients sont exposés à des concentrations optimales des médicaments dans le sang, et puissent tirer tout le bénéfice potentiel du traitement. L'objectif global de cette thèse était d'étudier les facteurs pharmacocinétiques et pharmacogénétiques qui influencent l'exposition des médicaments antiviraux (ARVs et anti- VHC) récemment approuvés. A cet effet, des méthodes de quantification des concentrations plasmatiques des médicaments antirétroviraux, anti-VHC ainsi que pour certains métabolites ont été développées et validées en utilisant la Chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse tandem. Ces méthodes ont été utilisées pour le TDM des ARVs et pour les agents anti-VHC chez les patients infectés par le VIH, et le VHC, respectivement, mais aussi chez les patients co-infectés par le VIH-VHC. Un modèle de pharmacocinétique de population a été développé pour caractériser la variabilité inter-et intra-patient du médicament rilpivirine, un inhibiteur non nucléosidique de la transcriptase de VIH et d'identifier les variables génétiques et non génétiques influençant l'exposition au médicament. Aucun des facteurs étudiés n'a montré d'influence notable sur la clairance de la rilpivirine. Toutefois, la concentration résiduelle extrapolée selon le modèle de pharmacocinétique de population qui a été développé, a montré qu'une grande proportion des patients présente des concentrations minimales inférieures à la cible thérapeutique proposée. Dans ce contexte, la relation entre les concentrations minimales et l'échappement virologique nécessite une surveillance étroite des taux sanguins des patients recevant de la rilpivirine. A cet effet, le suivi thérapeutique est un outil important pour l'identification des patients à risque soient sous-exposés à lai rilpivirine. Pour identifier de nouveaux marqueurs de la toxicité qui pourraient induire l'arrêt du traitement, le profil des métabolites de phase I et de phase II a été étudié dans différentes matrices [plasma, LCR et urine) provenant de patients recevant de l'efavirenz. Les métabolites de phase II, qui n'avaient à ce jour jamais été investigués, constituent les principales espèces présentes dans les matrices étudiées. Au cours de ces investigations, un nouveau métabolite 8- OH-EFV-sulfate a été identifié chez l'homme, et ce dernier est. présent à des concentrations importantes. L'influence de certains facteurs pharmacogénétique des patients sur le profil des métabolites a été étudiée et ouvre la voie à de possibles nouveaux marqueurs phénotypiques alternatifs qui pourraient possiblement mieux prédire la toxicité associée au traitement par l'efavirenz. Finalement, nous nous sommes intéressés à étudier dans un modèle in vitro certains facteurs, comme la P-glycoprotéine, qui influencent la disposition cellulaire de certains médicaments antirétroviraux, en utilisant l'approche par la technologie du siRNA permettant de bloquer sélectivement l'expression du gène de cette protéine d'efflux des médicaments. -- Depuis l'introduction de la thérapie antiretrovirale (ARVs] la morbidité et la mortalité liées au VIH ont considérablement diminué. En parallèle le traitement contre le virus de l'hépatite C (VHC) a connu récemment d'énormes progrès avec l'arrivée de nouveaux médicaments puissants, ce qui a permis une augmentation considérable de la guérison de l'infection par le VHC. En dépit de l'efficacité de ces traitements antiviraux, les échecs thérapeutiques ainsi que les effets secondaires des traitements restent un problème important. Il a pu être démontré que la concentration de médicament présente dans l'organisme est corrélée avec l'efficacité clinique pour la plupart des médicaments agissant contre le VIH et contre le VHC. Les médicaments antiviraux sont généralement donnés à une posologie fixe et standardisée, à tous les patients, il existe cependant une importante variabilité entre les concentrations sanguines mesurées chez les individus. Cette variabilité peut être expliquée par plusieurs facteurs démographiques, environnementaux ou génétiques. Dans ce contexte, le suivi des concentrations sanguines (ou Therapeutic Drug Monitoring, TDM) permet de contrôler que les patients soient exposés à des concentrations suffisantes (pour bloquer la réplication du virus dans l'organisme) et éviter des concentrations excessives, ce qui peut entraîner l'apparition d'intolérence au traitement. Le but de ce travail de thèse est d'améliorer la compréhension des facteurs pharmacologiques et génétiques qui peuvent influencer l'efficacité et/ou la toxicité des médicaments antiviraux, dans le but d'améliorer le suivi des patients. A cet effet, des méthodes de dosage très sensibles et ont été mises au point pour permettre de quantifier les médicaments antiviraux dans le sang et dans d'autres liquides biologiques. Ces méthodes de dosage sont maintenant utilisées d'une part dans le cadre de la prise en charge des patients en routine et d'autre part pour diverses études cliniques chez les patients infectés soit par le HIV, le HCV ou bien coinfectés par les deux virus. Une partie de ce travail a été consacrée à l'investigation des différents facteurs démographiques, génétiques et environnementaux qui pourraient l'influencer la réponse clinique à la rilpivirine, un nouveau médicament contre le VIH. Toutefois, parmi tous les facteurs étudiés à ce jour, aucun n'a permis d'expliquer la variabilité de l'exposition à la rilpivirine chez les patients. On a pu cependant observer qu'à la posologie standard recommandée, un pourcentage relativement élevé de patients pourrait présenter des concentrations inférieures à la concentration sanguine minimale actuellement proposée. Il est donc utile de surveiller étroitement les concentrations de rilpivirine chez les patients pour identifier sans délai ceux qui risquent d'être sous-exposés. Dans l'organisme, le médicament subit diverses transformations (métabolisme) par des enzymes, notamment dans le foie, il est transporté dans les cellules et tissus par des protéines qui modulent sa concentration au site de son action pharmacologique. A cet effet, différents composés (métabolites) produits dans l'organisme après l'administration d'efavirenz, un autre médicament anti-VIH, ont été étudiés. En conclusion, nous nous sommes intéressés à la fois aux facteurs pharmacologiques et génétiques des traitements antiviraux, une approche qui s'inscrit dans l'optique d'une stratégie globale de prise en charge du patient. Dans ce contexte, le suivi des concentrations sanguines de médicaments constitue une des facettes du domaine émergent de la Médecine Personnalisée qui vise à maximiser le bénéfice thérapeutique et le profil de tolérance des médicaments antiviraux

Biomassa, decomposição e cobertura do solo ocasionada por resíduos culturais de três espécies vegetais na região centro-oeste do Brasil

Com a crescente adoção da semeadura direta na região Centro-Oeste do Brasil, faz-se necessário maior conhecimento sobre as plantas de cobertura para produção de palha. O presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de biomassa verde e seca, a percentagem de cobertura do solo, bem como a dinâmica da decomposição da palhada de três espécies de plantas de cobertura em safrinha: amaranto (Amaranthus cruentus L. BRS Alegria), milheto (Pennisetum glaucum L. var. ADR500) e capim-pé-de-galinha [Eleusine coracana (L.) Gaertn.]. O trabalho foi conduzido em um Latossolo Vermelho distroférrico textura argilosa. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, no esquema de parcelas subdivididas no tempo, com quatro repetições. Nas parcelas foram alocadas as espécies, subdivididas em nove épocas de avaliação (0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 e 240 dias) após dessecação química das espécies em estudo. Amostras proporcionais da biomassa seca de cada espécie foram acondicionadas em bolsas de decomposição, que foram dispostas sobre o solo, sendo coletadas a cada 30 dias e pesadas até 240 dias após a instalação, para avaliar a dinâmica de decomposição, após o manejo das plantas de cobertura. O milheto ADR500 e o capim-pé-de-galinha proporcionaram maior produção de biomassa verde e seca, maior cobertura do solo e menores taxas de decomposição da palhada, não diferindo entre si. O milheto ADR500 apresentou maior relação C/N, seguido pelo capim-pé-de-galinha e amaranto. Ajustaram-se, para a percentagem de cobertura do solo e a decomposição de palhadas com o tempo, os modelos sigmoidal e exponencial decrescente, respectivamente. O milheto ADR500 e o capim-pé-de-galinha apresentaram comportamentos semelhantes, não diferindo na comparação dos modelos de cobertura do solo e decomposição de palhadas.

Formas de aplicação de inoculante e seus efeitos sobre a nodulação da soja

Atualmente, tem-se difundido a aplicação de inoculante no sulco de semeadura na cultura da soja, mas há poucas informações que dão suporte a essa prática e comprovam sua eficiência em diferentes ambientes manejados sob plantio direto. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade da aplicação de inoculantes na cultura da soja, via semente e sulco de semeadura, em solo já cultivado ou não com soja. Foram realizados dois experimentos em campo a partir de dezembro de 2004 em Latossolo Vermelho-Amarelo, seguindo o mesmo método e tratamentos, porém em dois locais distintos, com ou sem cultivo anterior de soja. Foram testados oito tratamentos: (1) inoculação via semente (inoculante + fungicida + micronutriente); (2) sem inoculação (fungicida + micronutriente); (3) testemunha (semente pura, sem tratamento); (4) aplicação no sulco-dose 1 (dose do inoculante recomendada no sulco); (5) aplicação no sulco-dose 2 (duas vezes a dose recomendada no sulco); (6) aplicação no sulco-dose 3 (três vezes a dose recomendada no sulco); (7) sulco-dose 1 + inoculação via semente; e (8) adubação com N (200 kg ha-1 N). Foram avaliados massa de matéria seca de nódulos e número de nódulos totais e nódulos viáveis e não-viáveis aos 30 e 75 dias após emergência. A melhor nodulação foi obtida com aplicação de inoculante + fungicida + micronutriente via semente no solo ainda não cultivado. No solo previamente cultivado com soja, destacaram-se os tratamentos uma e duas vezes a dose do inoculante no sulco. Menores valores de massa seca de nódulos na soja foram obtidos no tratamento com adubação mineral. A aplicação via sulco do inoculante mostrou-se uma prática viável, em razão da semelhança dos resultados obtidos com a aplicação tradicional via semente.

Efeito da solução de separação densimétrica na quantidade e qualidade da matéria orgânica leve e na quantificação do carbono orgânico da fração pesada

A matéria orgânica leve tem se mostrado um indicador precoce das mudanças na matéria orgânica do solo (MOS) acarretadas por diferentes usos e sistemas de manejo. Várias soluções são empregadas na sua separação, mas pouco se sabe sobre o efeito delas na quantidade e qualidade da fração extraída, tampouco se conhecem as possíveis interferências que a solução de separação pode ocasionar na posterior quantificação do carbono (C) orgânico. Assim, foram selecionados 20 solos com diferentes teores de argila e que se encontravam sob diferentes usos, onde foram coletadas amostras, em três repetições, na profundidade de 0-20 cm. Depois de secas ao ar, destorroadas, passadas em peneira com malha de 2 mm e homogeneizadas, retiraram-se subamostras para determinação do teor de argila e para realização do fracionamento densimétrico da MOS. Do fracionamento densimétrico com água ou NaI (1,8 kg L-1), foram obtidas a fração leve (FL) e a fração pesada (FP) da MOS. O teor de C da FL foi determinado por combustão via seca, em analisador elementar (CHN), e o teor de C da FP foi determinado por oxidação via úmida com aquecimento externo, segundo Yeomans & Bremner (1988) (Y & B), e em analisador elementar (CHN). Adicionalmente, foi determinado o teor equivalente em C orgânico por via úmida em soluções-padrão com NaI em diferentes concentrações. Foi observado que a quantidade da FL extraída com NaI foi, em média, 4,86 vezes maior em relação à extraída com água destilada. A relação C:N da fração extraída com NaI foi, em média, 1,85 vez superior à apresentada pela extração com água destilada, mas com grande variação entre solos. Com relação à FP da MOS, o teor de C determinado por Y & B foi similar quando se procedeu à separação densimétrica com água, mas foi cerca de 1,5 vez superior ao determinado pelo CHN quando esta fração foi separada com NaI, indicando que houve superestimação do teor de C orgânico devido à interferência do NaI. Esse fato foi confirmado pelo aumento linear no consumo de Cr2O7-2 quando da presença de concentrações crescentes de NaI em soluções isentas de C. Dessa forma, a extração com NaI recupera maior proporção da FL, mas que difere em qualidade daquela extraída com água. Além disso, algum possível resíduo de NaI usado na separação pode interferir na quantificação do C orgânico quando este for determinado por dicromatometria. Resultados de estudo adicional sugerem que cada mol de I- consome aproximadamente 1 mol de Cr2O7-2.

Frações da matéria orgânica do solo após três décadas de cultivo de eucalipto no Vale do Rio Doce-MG

As mudanças nas distintas frações da matéria orgânica do solo (MOS) sob cultivo do eucalipto são pouco conhecidas. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto do cultivo do eucalipto nos estoques de C das diversas frações da MOS, em solos ocupados anteriormente por pastagens degradadas, bem como verificar qual fração da MOS constitui-se um indicador mais sensível à mudança de uso do solo. O estudo foi realizado em plantações comerciais de eucalipto em dois locais na região do Vale do Rio Doce-MG (Belo Oriente e Virginópolis), onde foram determinados em amostras dos solos: C orgânico total (COT), C da fração leve (leve livre - FLL e leve oclusa - FLO), da fração pesada (areia - AR, silte + argila - S + A e argila - ARG), da biomassa microbiana (BM) e das frações húmicas (ácidos fúlvicos - FAF, ácidos húmicos - FAH e huminas - FH). Os resultados indicaram que, de maneira geral, os solos sob os diferentes tipos de uso em Virginópolis, em virtude da menor temperatura média anual e maior teor de argila, apresentaram maiores estoques de C em todas as frações da MOS em relação a Belo Oriente. Assim, o seqüestro de C no solo pelo cultivo do eucalipto foi maior em Virginópolis (14,2 t ha-1) que em Belo Oriente (10,0 t ha-1), resultando numa taxa de seqüestro de C de aproximadamente 0,42 e 0,29 t ha-1 ano-1 , respectivamente. Em Belo Oriente, o cultivo do eucalipto favoreceu o aumento no estoque de C das frações ARG, S + A e FH no solo. Comportamento semelhante foi observado para o C das FLL, FAF e FAH, em Virginópolis. Dentre todas as frações da MOS analisadas, a BM e a FLO foram indicadores menos sensíveis às alterações na MOS após três décadas da mudança de uso do solo. Com isso, o COT e a fração leve livre, ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e humina foram mais eficientes nesse sentido.