Metallothionein as an indicator of water quality: assessment of the bioavailability of cadmium, copper, mercury and zinc in aquatic animals at the cellular level

The study of metallothioneins (MTs) has greatly improved our understanding of body burdens, metal storage and detoxification in aquatic organisms subjected to contamination by the toxic heavy metals, Cd, Cu, Hg and Zn. These studies have shown that in certain organisms MT status can be used to assess impact of these metals at the cellular level and, whilst validation is currently limited to a few examples, this stress response may be linked to higher levels of organisation, thus indicating its potential for environmental quality assessment. Molluscs, such as Mytilus spp., and several commonly occurring teleost species, are the most promising of the indicator species tested. Natural variability of MT levels caused by the organism's size, condition, age, position in the sexual cycle, temperature and various stressors, can lead to difficulties in interpretation of field data as a definitive response-indicator of metal contamination unless a critical appraisal of these variables is available. From laboratory and field studies these data are almost complete for teleost fish. Whilst for molluscs much of this information is lacking, when suitable controls are utilised and MT measurements are combined with observations of metal partitioning, current studies indicate that they are nevertheless a powerful tool in the interpretation of impact, and may prove useful in water quality assessment.

Uso do espaço por Hypselartemon contusulus (Férussac, 1827) (Gastropoda, Streptaxidae) da Trilha da Parnaioca, Ilha Grande, Rio de Janeiro, Brasil

O comportamento espacial dos indivíduos é um componente chave para se entender a dinâmica de população dos organismos e esclarecer o potencial de migração e dispersão das espécies. Vários fatores afetam a atividade de locomoção de moluscos terrestres, como temperatura, luz, umidade, época do ano, tamanho da concha, sexo, estratégia reprodutiva, idade, densidade de coespecíficos e disponibilidade de alimento. Um dos métodos usados para estudar deslocamento de gastrópodes terrestres é o de marcação-recaptura. Gastrópodes terrestres se prestam a este tipo de estudo por causa de (1) seu reduzido tamanho, (2) fácil manejo, (3) fácil captura e (4) pequenas distâncias de deslocamento e, consequentemente, reduzidas áreas de vida. Estes organismos servem como modelo para o estudo de ecologia espacial e dispersão. Estudos de população, investigando o uso do espaço, a distribuição espacial, a densidade populacional e a área de vida são escassos para moluscos terrestres e ainda mais raros em áreas naturais tropicais. Nosso objeto de estudo é Hypselartemon contusulus (Férussac, 1827), um molusco terrestre carnívoro, da família Streptaxidae, muito abundante na serrapilheira, em trechos planos de mata secundária na Trilha da Parnaioca, Ilha Grande, Rio de Janeiro. A espécie é endêmica para o estado do Rio de Janeiro. Seu tamanho é de até 7,2 mm de altura, apresentando 6 a 7 voltas. Neste trabalho estudamos as variáveis temperatura ambiente, temperatura do solo, umidade do ar, luminosidade, profundidade do folhiço, tamanho do animal, densidade de co-específicos e densidade de presas, relacionando estes dados ecológicos ao deslocamento observado em Hypselartemon contusulus. Uma das hipóteses de trabalho é que estas variáveis afetam seu deslocamento. O trabalho foi realizado na Ilha Grande, situada ao sul do Estado do Rio de Janeiro, no município de Angra dos Reis. Os animais foram capturados e marcados com um código individual pintado na concha com corretor ortográfico líquido e caneta nanquim. As distâncias de deslocamento, em cm, foram registradas medindo-se as distâncias entre marcadores subsequentes. Os resultados encontrados indicam que o método utilizado é eficaz para marcar individualmente Hypselartemon contusulus em estudos de médio prazo (até nove meses). Sugerimos o uso deste método de marcação para estudos com gastrópodes terrestres ameaçados de extinção, como algumas espécies das famílias Bulimulidae, Megalobulimidae, Streptaxidae e Strophocheilidae. Hypselartemon contusulus não mantém uma distância mínima de seus vizinhos, é ativo ao longo de todo o ano e ao longo do dia, demonstrando atividade de locomoção e predação. Não foram encontrados animais abrigados sob pedra ou madeira morta. Não foram observados locais de atividade em oposição a lugares de repouso/abrigo. Beckianum beckianum (Pfeiffer, 1846) foi a presa preferencial. A densidade populacional variou de 0,57 a 1,2 indivíduos/m2 entre as campanhas de coleta. A espécie desloca-se, em média, 26,57 17,07 cm/24h, na Trilha da Parnaioca, Ilha Grande. A área de vida de H. contusulus é pequena, sendo de, no máximo, 0,48 m2 em três dias e 3,64 m2 em 79 dias. O deslocamento da espécie variou ao longo do ano, mas esta variação não é afetada pelas variáveis ecológicas estudadas. Este é, portanto, um comportamento plástico em H. contusulus e, provavelmente, controlado por fatores endógenos.

Modulação da expressão dos componentes da matriz extracelular e a modulação celular na regeneração da fratura óssea padronizada em tíbia de ratos

O propósito do presente trabalho foi investigar a participação da proliferação celular e da expressão dos componentes da matriz extracelular na cascata de eventos do processo de reparo da fratura óssea, empregando as técnicas histológica, imunohistoquímica e morfométrica, em um modelo experimental padronizado para a indução da lesão na tíbia de ratos a partir do método empregado por Yuehuei e Friedman7. É importante padronizar um modelo de indução da fratura, para posterior investigação da participação das células e dos componentes da matriz extracelular no processo de reparo da fratura, considerando que o tempo de consolidação depende significantemente da natureza e do tipo da lesão produzida. Quarenta (n = 40) ratos Wistar foram submetidos a fratura . Os animais foram avaliados em oito (n = 8) grupos de cinco (n = 5) animais, cada grupo emperimental com 12, 24, 48, 72, 96, 144, 192 e 240 horas após a fratura (12h até 10 dias). As fraturas foram classificadas de acordo com o sistema de classificação internacional de fratura de Muller100, AO (Associação para Osteosíntese). Foram encontradas fraturas simples em 86% do total, sendo 68% de fraturas transversas e 18% de fraturas obliquas, 14% do total de fraturas foram complexas, sendo 8% de fraturas irregulares e 6% de fraturas segmentares. Esses resultados demonstram que o aparelho permite padronizar radiológicamente o tipo de fratura, caracterizado pela linha que separa os fragmentos ósseos. Os resultados qualitativos dos componentes da matriz extracelular para TGF-β, VEGF, colágeno I e II, osteopontina, proteoglicanos, fibras do sistema elástico com a coloração de resorcina funcsina de Weigert, e para proliferação celular pelo PCNA, assim como os resultados morfométricos, sugerem que a modulação da expressão dos componentes da matriz extracelular e a proliferação celular durante o processo de reparo da fratura não é homogênea para todos os componentes teciduais, dependendo significantemente das tensões locais geradas pelo tipo da linha de fratura que pode ser determinante no tempo de regeneração do osso e na qualidade da restauração das propriedades biomecânica. Nossos achados podem contribuir para melhor compreensão da reparo de fratura óssea e para novas abordagens terapêuticas que considerem as propriedades biomecânicas do tecido ósseo em reparo nas suas diferentes etapas

Aireztapenen maiztasunaren neurketa bihotz biriketako berpiztean kapnografia erabiliz.

[EN]Hyperventilation, which is common both in-hospital and out-of-hospital cardiac arrest, decreases coronary and cerebral perfusion contributing to poorer survival rates in both animals and humans. Current resucitation guidelines recommend continuous monitoring of exhaled carbon dioxide (CO2) during cardiopulmonary resucitation (CPR) and emphasize good quality of CPR, including ventilations at 8-10 min1. Most of commercial monitors/de- brilators incorporate methods to compute the respiratory rate based on capnography since it shows uctuations caused by ventilations. Chest compressions may induce artifacts in this signal making the calculation of the respiratory rate di cult. Nevertheless, the accuracy of these methods during CPR has not been documented yet. The aim of this project is to analyze whether the capnogram is reliable to compute ventilation rate during CPR. A total of 91 episodes, 63 out-of-hospital cardiac arrest episodes ( rst database) and 28 in-hospital cardiac arrest episodes (second database) were used to develop an algorithm to detect ventilations in the capnogram, and the nal aim is to provide an accurate ventilation rate for feedback purposes during CPR. Two graphic user interfaces were developed to make the analysis easier and another two were adapted to carry out this project. The use of this interfaces facilitates the managment of the databases and the calculation of the algorithm accuracy. In the rst database, as gold standard every ventilation was marked by visual inspection of both the impedance, which shows uctuations with every ventilation, and the capnography signal. In the second database, volume of the respiratory ow signal was used as gold standard to mark ventilation instants since it is not a ected by chest compressions. The capnogram was preprocessed to remove high frequency noise, and the rst di erence was computed to de ne the onset of inspiration and expiration. Then, morphological features were extracted and a decission algorithm built based on the extracted features to detect ventilation instants. Finally, ventilation rate was calculated using the detected instants of ventilation. According to the results obtained in this project, the capnogram can be reliably used to give feedback ventilation rate, and therefore, on hyperventilation in a resucitation scenario.

Avaliação da concentração de Cl, K e Ca na urina, hemolinfa e túbulos de Malpighi de Rhodnius prolixus usando a técnica de fluorescência de raios X por reflexão total por radiação síncrotron (SR-TXRF)

Neste trabalho utilizou-se a técnica fluorescência de raios X usando radiação síncrotron (SR-TXRF) para estudar, quantitativamente, o transporte de cloro, potássio e cálcio na hemolinfa, urina e túbulos de Malpighi (TM) em ninfas de quinto estágio do Rhodnius prolixus (R. prolixus), considerando a excreção destes elementos em diferentes dias após o repasto sanguíneo. R. prolixus é um dos principais vetores do Trypanosoma cruzi, agente causador da doença de Chagas. R. prolixus fornece um sistema modelo particularmente útil porque seus TMs tanto secretam quanto reabsorvem íons a taxas elevadas. Os TMs filtram a hemolinfa e secretam um líquido que é muitas vezes comparado com a urina primária em vertebrados. Os resultados obtidos mostram que a concentração de potássio na urina é substancialmente maior do que na hemolinfa. A concentração de cloro na hemolinfa é menor do que na urina, mas a diferença não é tão marcada como no caso do potássio. No caso do Rhodnius é razoável interpretar a elevada concentração de potássio na urina como adaptativo para o problema de excreção imediato do inseto. A concentração de cálcio nos TMs é substancialmente maior em comparação com os valores encontrados na hemolinfa e urina. Este resultado mostra que o cálcio é retido no corpo do R. prolixus e pouco eliminado. Os resultados obtidos estão coerentes com a literatura. Avaliou-se também o efeito no transporte de Cl, K e Ca após um repasto de sangue de coelho contaminado com HgCl2 de modo a avaliar o efeito da presença deste metal tóxico no balanço iônico nos fluidos de excreção urina e hemolinfa e também pelo principal órgão de transporte, os túbulos de Malpighi. As excreções de Cl e K pela urina são afetadas pela ingestão. Este resultado é esperado levando-se em consideração a ingestão de excesso de Cl através do HgCl2. O transporte de Cl, K e Ca na hemolinfa do Rhodnius prolixus não é afetada pela ingestão de HgCl2. Nos túbulos de Malpighi, as altas concentrações de Ca obtidas foram comparáveis àquelas encontradas nos insetos controle. Pode-se concluir que SR-TXRF é um método muito promissor para análises diretas, rápidas e confiáveis para a quantificação simultânea de elementos envolvidos na regulação do transporte e em todo o sistema excretor de insetos. Além disso, o estudo do transporte e a excreção de elementos no inseto Rhodnius prolixus abrem oportunidade para a maior compreensão de efeitos da poluição em espécies de invertebrados.

La Gestión de la Escuela de Ciclismo "Almassora" del Club MTB "Animals de Monte"

Revisión bibliográfica de la situación actual del Deporte Escolar para tener una visión real, deportiva y educacional del mismo dentro de la disciplina del ciclismo en esas edades; proponiendo un modelo de gestión deportiva orientado a las escuelas en general y a las de ciclismo en particular del modelo educativo del Deporte.

Ciclagem da massa corporal em camundongos

A obesidade está associada com a inflamação crônica atribuída à liberação de citocinas e adipocinas, à homeostase desregulda da glicemia e à dislipidemia. Intervenções nutricionais são frequentemente acompanhadas por episódios repetidos de perda e recuperação do peso, fenômeno conhecido como efeito sanfona ou ciclagem da massa corporal. Foram avaliados os efeitos da ciclagem da massa corporal sobre os parâmetros: eficiência alimentar, massa corporal (MC), perfil lipídico, metabolismo de carboidratos, indíce de adiposidade corporal, marcadores inflamatórios, esteatose hepática e triglicerídeo (TG) hepático em camundongos C57BL/6 machos que ciclaram a massa corporal duas ou três vezes consecutivas pela alternância de dieta hiperlipídica (high-fat, HF) e dieta padrão (standard-chow,SC). Após cada ciclo de dieta HF, os animais ficavam cada vez mais pesados e, após cada ciclo de dieta SC, os animais perdiam cada vez menos peso. A ciclagem da massa corporal provocou flutuação nas reservas de gordura e nos lipídeos sanguíneos. O colesterol total dos animais, após mudança da dieta HF para dieta SC, apresentou redução dos seus valores, assim como os TG plasmáticos. No teste oral de tolerância à glicose, após o perído de ingestão da dieta HF, os animais apresentaram intolerância à glicose e, após a troca para dieta SC, os animais continuaram com intolerância à glicose. Em relação as adipocinas e citocinas, a leptina, resistina e o fator de necrose tumoral (TNF) alfa séricos aumentaram após o ciclo da dieta HF e diminuíram após a troca por dieta SC. Ao contrário, a adiponectina sérica diminuiu após dieta HF e aumentou após troca por dieta SC. A IL-6 aumentou após ingestão da dieta HF, porém após a troca para dieta SC, a IL-6 permaneceu elevada. Enquanto o MCP-1 não variou durante as trocas de dietas. A expressão da adiponectina no tecido adiposo diminuiu após a dieta HF e os valores permaneceram reduzidos mesmo após a troca para dieta SC. As expressões da leptina e IL-6 no tecido adiposo aumentaram após dieta HF e continuaram aumentados mesmo após a troca para dieta SC. Da mesma forma, a esteatose hepática e os TG hepáticos não reduziram após a mudança da dieta HF para dieta SC. Tanto a dieta HF, como a ciclagem da massa corporal são relevantes para o remodelamento do tecido adiposo e provoca repercussões nos lipídios séricos, na homeostase da glicose, na secreção de adipocinas e provoca acúmulo de gordura no fígado. A troca para dieta SC e redução da MC não são capazes de normalizar a secreção de adipocinas no tecido adiposo e nem das citocinas pró-inflamatórias que permaneceram aumentadas. A esteatose hepática e os TG hepáticos também não são recuperados com a troca para dieta SC e redução da massa corporal. Estes resultados indicam que a ciclagem da MC cria um ambiente inflamatório, que é agraado com adipocinas alteradas, intolerância à glicose e acúmulo de gordura no fígado

Abundance of harbor porpoise (Phocoena phocoena) in three Alaskan regions, corrected for observer errors due to perception bias and species misidentification, and corrected for animals submerged from view

Estimating the abundance of cetaceans from aerial survey data requires careful attention to survey design and analysis. Once an aerial observer perceives a marine mammal or group of marine mammals, he or she has only a few seconds to identify and enumerate the individuals sighted, as well as to determine the distance to the sighting and record this information. In line-transect survey analyses, it is assumed that the observer has correctly identified and enumerated the group or individual. We describe methods used to test this assumption and how survey data should be adjusted to account for observer errors. Harbor porpoises (Phocoena phocoena) were censused during aerial surveys in the summer of 1997 in Southeast Alaska (9844 km survey effort), in the summer of 1998 in the Gulf of Alaska (10,127 km), and in the summer of 1999 in the Bering Sea (7849 km). Sightings of harbor porpoise during a beluga whale (Phocoena phocoena) survey in 1998 (1355 km) provided data on harbor porpoise abundance in Cook Inlet for the Gulf of Alaska stock. Sightings by primary observers at side windows were compared to an independent observer at a belly window to estimate the probability of misidentification, underestimation of group size, and the probability that porpoise on the surface at the trackline were missed (perception bias, g(0)). There were 129, 96, and 201 sightings of harbor porpoises in the three stock areas, respectively. Both g(0) and effective strip width (the realized width of the survey track) depended on survey year, and g(0) also depended on the visibility reported by observers. Harbor porpoise abundance in 1997–99 was estimated at 11,146 animals for the Southeast Alaska stock, 31,046 animals for the Gulf of Alaska stock, and 48,515 animals for the Bering Sea stock.

Validation of back-calculation equations for juvenile bluefish (Pomatomus saltatrix) with the use of tetracycline-marked otoliths

In recent years, a decrease in the abundance of bluefish (Pomatomus saltatrix) has been observed (Fahay et al., 1999; Munch and Conover, 2000) that has led to increased interest in a better understanding the life history of the species. Estimates of several young-of-the-year (YOY) life history characteristics, including the importance and use of estuaries as nursery habitat (Kendall and Walford, 1979) and size-dependant mortality (Hare and Cowen, 1997), are reliant upon the accuracy of growth determination. By using otoliths, it is possible to use back-calculation formulae (BCFs) to estimate the length at certain ages and stages of development for many species of fishes. Use of otoliths to estimate growth in this way can provide the same information as long-term laboratory experiments and tagging studies without the time and expense of rearing or recapturing fish. The difficulty in using otoliths in this way lies in validating that 1) there is constancy in the periodicity of the increment formation, and 2) there is no uncoupling of the relationship between somatic and otolith growth. To date there are no validation studies demonstrating the relationship between otolith growth and somatic growth for bluefish. Daily increment formation in otoliths has been documented for larval (Hare and Cowen, 1994) and juvenile bluefish (Nyman and Conover, 1988). Hare and Cowen (1995) found ageindependent variability in the ratio of otolith size to body length in early age bluefish, although these differences varied between ontogenetic stages. Furthermore, there have been no studies where an evaluation of back-calculation methods has been combined with a validation of otolithderived lengths for juvenile bluefish.

Charts for the rapid estimation of percentages of plants and/or animals in samples

The need to estimate percentages and/or numbers occurs frequently during practical research work; accurate but rapid estimates can be useful when planning research programmes. Charts are provided that may be used as a visual aid to estimating numbers of animals/plants in a specific situation, for example, the number of fish fry in a subsample from a hatchery tank, or the percentage composition of a sample such as the percentage algal cover in a pond.

Indirect validation of the age-reading method for Pacific cod (Gadus macrocephalus) using otoliths from marked and recaptured fish

Two examples of indirect validation are described for age-reading methods of Pacific cod (Gadus macrocephalus). Aging criteria that exclude faint translucent zones (checks) in counts of annuli and criteria that include faint zones were both tested. Otoliths from marked and recaptured fish were used to back-calculate the length of each fish at the time of its release by using measurements of the area of annuli. Estimated fish size at time of release and actual observed fish size were similar, supporting the assumption that translucent zones are laid down on an annual basis. A second method for validating reading criteria used otolith age and von Bertalanffy parameters, estimated from the tagging data, to predict how much each fish grew in length after tagging. We found that otolith aging criteria applied to otoliths from tagged and recovered Pacific cod predicted quite accurately the growth increments that we observed in these specimens. These results provide further evidence that the current aging criteria are not underestimating the age of the fish and support our current interpretation of checks (i.e., as subannual marks). We expect these indirect validations to advance age determination for Pacific cod, which in turn would enhance development of stock assessment methods based on age structure for this species in the eastern Bering Sea.

Efeitos da exposição precoce ao etanol na atividade locomotora e na expressão dos genes de controle do ritmo circadiano de camundongos adolescentes em diferentes períodos do ciclo claro/escuro

A hiperatividade locomotora e as alterações nos ritmos circadianos têm sido descritas em roedores e humanos expostos ao etanol durante o desenvolvimento. Considerando que a atividade locomotora em camundongos é conhecida por variar ao longo das fases do ciclo claro escuro, é possível que o fenótipo hiperativo resultante da exposição precoce ao etanol também varie em função da hora do dia. Além disso, é possível que a hiperatividade apresentada pelos indivíduos expostos ao etanol durante o desenvolvimento esteja associada com distúrbios no sistema de controle do ritmo circadiano. Neste estudo, avaliamos estas duas possibilidades realizando uma análise circadiana da atividade locomotora e da expressão dos genes de relógio de camundongos adolescentes expostos ao etanol durante o período de surto de crescimento cerebral. Para tanto, camundongos suíços criados e mantidos em um ciclo claro/escuro de 12h (luzes acesas às 2:00h, apagadas as 14:00h) foram injetados com etanol (5g/kg ip, grupo ETOH) ou um volume equivalente de solução salina (grupo SAL) em dias alternados do segundo ao oitavo dias pós-natais. No 30 dia pós-natal, os animais foram testados em campo aberto por 15 minutos em diferentes momentos do ciclo claro/escuro: durante a fase clara entre 6:00 e 7:30h e entre12:00 e 13:30h; durante a fase escura entre 18:00 e 19:30h e entre 0:00 e 01:30h. Durante a fase escura os testes foram realizados sob iluminação com luz vermelha. Após os testes comportamentais, alguns animais foram randomicamente selecionados para as análises de imunofluorescência da expressão dos genes PER 1, 2 e 3 no núcleo supraquiasmático. Ao longo dos seis primeiros minutos, a atividade locomotora dos animais testados durante o período claro não mudou significativamente ou apresentou um leve aumento e a dos animais testados no período escuro apresentou uma marcante redução. Além disso, o grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h apresentou a maior atividade locomotora e o grupo dos animais testados entre 12:00 e 13:30h apresentou a menor atividade locomotora. De modo importante, a exposição neonatal ao etanol promoveu hiperatividade locomotora apenas no grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h. Em relação aos genes de controle do ritmo circadiano, a exposição precoce ao etanol afetou apenas a expressão do gene Per1 que foi menor entre 18:00 e 19:30h. O fato de que a expressão dos genes de controle do ritmo circadiano foi alterada no meio da fase escura e que a hiperatividade locomotora foi observada apenas no final da fase escura é compatível com a hipótese de que a hiperatividade induzida pelo etanol pode estar associada com as perturbações de controle do ritmo circadiano.

Disease Risks Associated with Importation of Nonindigenous Marine Animals

Transfers and introductions of marine species have occurred and are occurring on a worldwide basis, largely in response to perceived needs of expanding aquaculture industries. Greatest interest is in salmon (cage rearing and ocean ranching), shrimp, and bivalve mollusks, although other organisms are being considered. Such movements of animals carry an associated risk of moving pathogens into areas where they did not occur previously, possibly resulting in infections in native species. Many case histories of the effects of introduced pathogens and parasites now exist-enough to suggest that national and international action is necessary. Viral pathogens of shrimp and salmon, as well as protozoan parasites of mollusks and nematode parasites of eels, have entered complex "transfer networks" developed by humans, and have been transported globally with their hosts in several well-documented instances. Examining the records of transfers and introductions of marine species, incomplete as they are, permits the statement of emerging principles-foremost of which is that severe disease outbreaks can result from inadequately controlled or uncontrolled movements of marine animals.