Nickel chloride: potential accumulation from the airway. Toxicokinetics in rats.

The rate removal of nickel from the airway was measured in vivo. Removal in vivo was studied by intratracheal injection of nickel chloride solutions. Regardless of time after injection, the lungs and heart retained the greatest concentration of nickel and 40 days after 1.68 mumol administration they were the organs where nickel was still significantly measurable. The slow removal of nickel may indicate the presence of high affinity binding sites in the lung. Nickel can interact with others metals, such as copper and zinc, so that nickel exposure may have public health implications.

Liver response to low-hexachlorobenzene exposure in protein- or energy-restricted rats

The individual effects of protein deficiency and energy restriction on liver response to low-hexachlorobenzene (HCB) exposure were investigated in adult male Wistar rats. In rats fed either the low-protein or control diet, the only effect caused by HCB was a decrease in paralysis time following an ip injection of zoxazolamine. This decrease was similar for both groups. In the animals subjected to energy restriction, HCB induced a greater decrease in paralysis time, an increase in the size of centrilobular hepatocytes, a lower liver DNA content and an increased concentration of HCB in the adipose tissue, compared with the control and protein-deficient groups. Our data suggest that energy restriction increases liver response to HCB, while protein deficiency does not impair the hepatic reaction to small doses of HCB exposure.

Intravenous versus nebulized ceftazidime in ventilated piglets with and without experimental bronchopneumonia: Comparative effects of helium and nitrogen

Background: Lung deposition of intravenous cephalosporins is low. The lung deposition of equivalent doses of ceftazidime administered either intravenously or by ultrasonic nebulization using either nitrogen-oxygen or helium-oxygen as the carrying gas of the aerosol was compared in ventilated piglets with and without experimental bronchopneumonia. Methods: Five piglets with noninfected lungs and 5 piglets with Pseudomonas aeruginosa experimental bronchopneumonia received 33 mg/kg ceftazidime intravenously. Ten piglets with noninfected lungs and 10 others with experimental P. aeruginosa bronchopneumonia received 50 mg/kg ceftazidime by ultrasonic nebulization. In each group, the ventilator was operated in half of the animals with a 65%/35% helium-oxygen or nitrogen-oxygen mixture. Animals were killed, and multiple lung specimens were sampled for measuring ceftazidime lung tissue concentrations by high-performance liquid chromatography. Results: As compared with intravenous administration, nebulization of ceftazidime significantly increased lung tissue concentrations (17 ± 13 vs. 383 ± 84 μg/g in noninfected piglets and 10 ± 3 vs. 129 ± 108 μg/g in piglets with experimental bronchopneumonia; P < 0.001). The use of a 65%/35% helium-oxygen mixture induced a 33% additional increase in lung tissue concentrations in noninfected piglets (576 ± 141 μg/g; P < 0.001) and no significant change in infected piglets (111 ± 104 μg/g). Conclusion: Nebulization of ceftazidime induced a 5- to 30-fold increase in lung tissue concentrations as compared with intravenous administration. Using a helium-oxygen mixture as the carrying gas of the aerosol induced a substantial additional increase in lung deposition in noninfected piglets but not in piglets with experimental bronchopneumonia. © 2005 American Society of Anesthesiologists, Inc. Lippincott Williams & Wilkins, Inc.

Características ultraestruturais do segmento abdominal da aorta de rato albino

The objective of the present research was to investigate the ultrastructural peculiarities of the aortic wall of the rat. Seven young adult rats were used, from which fragments of the infrarenal abdominal aorta were collected. After collection, the vascular segments were fixed and sent for analysis by scanning electron microscope. The elastic lamellae appear interposed with smooth muscular fibers; this pattern was verified mainly at the medial layer structure. Among the mural elements a well defined interrelationship was established through connective lamellae of the arterial wall. The collagen lamellae mainly provided anchoring among the elastic and smooth muscular constituents. The intimal layer showed special ultrastructural features, such as a non-continuous inner elastic lamina presented in certain sites of the vascular wall, followed by endothelial pores. This mural pattern of the abdominal aorta provided support to vascular functions such as shrinkage among the laminar composition of the arterial layers, also acting in mechanical properties of the vascular wall, such as viscoelasticity and contractility - essential actions to blood vessel hemodynamics.

Localization of myosin-Va in subpopulations of cells in rat endocrine organs

Myosin-Va is a Ca 2+/calmodulin-regulated unconventional myosin involved in the transport of vesicles, membranous organelles, and macromolecular complexes composed of proteins and mRNA. The cellular localization of myosin-Va has been described in great detail in several vertebrate cell types, including neurons, melanocytes, lymphocytes, auditory tissues, and a number of cultured cells. Here, we provide an immunohistochemical view of the tissue distribution of myosin-Va in the major endocrine organs. Myosin-Va is highly expressed in the pineal and pituitary glands and in specific cell populations of other endocrine glands, especially the parafollicular cells of the thyroid, the principal cells of the parathyroid, the islets of Langerhans of the pancreas, the chromaffin cells of the adrenal medulla, and a subpopulation of interstitial testicular cells. Weak to moderate staining has been detected in steroidogenic cells of the adrenal cortex, ovary, and Leydig cells. Myosin-Va has also been localized to non-endocrine cells, such as the germ cells of the seminiferous epithelium and maturing oocytes and in the intercalated ducts of the exocrine pancreas. These data provide the first systematic description of myosin-Va localization in the major endocrine organs of rat. © 2008 Springer-Verlag.

Caffeine reduces cadmium accumulation in the organism and enhances the levels of antioxidant protein expression in the epididymis

The aim of this study was to investigate the effects of caffeine (20. mg/L) intake on cadmium (15. mg/L) accumulation in the rat blood, testes, epididymis and prostate as well as cadmium-induced changes to the antioxidant defense system of the epididymis. Caffeine reduced the cadmium concentration in all tissues analyzed. Meanwhile, cadmium reduced catalase activity and increased superoxide dismutase (SOD) activity in the epididymis. Caffeine increased SOD activity, catalase and glutathione tissue expression and sustains the cadmium's effect on catalase and GSP-Px activity. No differences in the expression of metallothionein and lipid peroxidation were observed among the different treatments in the epididymis. In conclusion, low doses of cadmium alter the antioxidant enzymatic profile of the epididymis, but not induced oxidative lipid damage. Caffeine intake reduces overall cadmium accumulation in the organism and enhances the levels of antioxidant protein expression in the epididymis, thus exerting a protective effect against this metal. © 2012 Elsevier Inc.

Avaliação da patogenicidade e da imunidade cruzada de estirpe variante do vírus da bronquite infecciosa aviária isolada no Brasil

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Isolamentos e caracterização de DETs(Differentially Expressed Transcripts) em espécies de peixes: Leporinus macrocephalus(Characiformes) e Danio rerio (Cypriniformes)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização biológica e molecular de quatro cepas de Trypanosoma cruzi Chagas,1909 (Kinetoplastida, Trypanosomatidae) isoladas de pacientes chagásicos crônicos

Pós-graduação em Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia - FCFAR

Nanotechnology-based drug delivery systems for melanoma antitumoral therapy: a review

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Differential expression of a retrotransposable element, Rex6, in Colossoma macropomum fish from different Amazonian environments

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Trabecular bone loss after administration of the second-generation antipsychotic risperidone is independent of weight gain

Second generation antipsychotics (SGAs) have been linked to metabolic and bone disorders in clinical studies, but the mechanisms of these side effects remain unclear. Additionally, no studies have examined whether SGAs cause bone loss in mice. Using in vivo and in vitro modeling we examined the effects of risperidone, the most commonly prescribed SGA, on bone in C57BL6/J (B6) mice. Mice were treated with risperidone orally by food supplementation at a dose of 1.25 mg/kg daily for 5 and 8 weeks, starting at 3.5 weeks of age. Risperidone reduced trabecular BV/TV, trabecular number and percent cortical area. Trabecular histomorphometry demonstrated increased resorption parameters, with no change in osteoblast number or function. Risperidone also altered adipose tissue distribution such that white adipose tissue mass was reduced and liver had significantly higher lipid infiltration. Next, in order to tightly control risperidone exposure, we administered risperidone by chronic subcutaneous infusion with osmotic minipumps (0.5 mg/kg daily for 4 weeks) in 7 week old female B6 mice. Similar trabecular and cortical bone differences were observed compared to the orally treated groups (reduced trabecular BV/TV, and connectivity density, and reduced percent cortical area) with no change in body mass, percent body fat, glucose tolerance or insulin sensitivity. Unlike in orally treated mice, risperidone infusion reduced bone formation parameters (serum P1NP, MAR and BFR/BV). Resorption parameters were elevated, but this increase did not reach statistical significance. To determine if risperidone could directly affect bone cells, primary bone marrow cells were cultured with osteoclast or osteoblast differentiation media. Risperidone was added to culture medium in clinically relevant doses of 0, 2.5 or 25 ng/ml. The number of osteoclasts was significantly increased by addition in vitro of risperidone while osteoblast differentiation was not altered. These studies indicate that risperidone treatment can have negative skeletal consequences by direct activation of osteoclast activity and by indirect non-cell autonomous mechanisms. Our findings further support the tenet that the negative side effects of SGAs on bone mass should be considered when weighing potential risks and benefits, especially in children and adolescents who have not yet reached peak bone mass. This article is part of a Special Issue entitled: Interactions Between Bone, Adipose Tissue and Metabolism. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Genetische Analyse des Somatostatin-Systems

Somatostatin ist ein Molekül mit multifunktinonellem Charakter, dem Neurotransmitter-, Neuromodulator- und (Neuro)-Hormoneigenschaften zugeschrieben werden. Gemäß seiner ubiquitären Verteilung in Geweben beeinflusst es Stoffwechsel- und Entwicklungsprozesse, bis hin zu Lern-und Gedächtnisleistungen. Diese Wirkungen resultieren aus dem lokalen und zeitlichen Zusammenspiel eines Liganden und fünf G-Protein gekoppelter Rezeptoren (SSTR1-5). Zur Charakterisierung der biologischen Bedeutung des Somatostatin-Systems im Gesamtorganismus wurde eine Mutationsanalyse einzelner Systemkomponenten durchgeführt. Sie umfaßte die Inaktivierung der Gene für das Somatostatin-Präpropeptid und die der Rezeptoren SSTR3 und SSTR4 durch Gene Targeting. Die entsprechenden Ausfallmutationen belegen: Weder die Rezeptoren 3 und 4, noch Somatostatin sind für das Überleben des Organismus unter Standardhaltungsbedingungen notwendig. Die entsprechenden Mauslinien zeigen keine unmittelbar auffälligen Einschränkungen ihrer Biologie. Die Somatostatin-Nullmaus wurde zum Hauptgegenstand einer detaillierten Untersuchung aufgrund der übergeordneten Position des Liganden in der Signalkaskade und verfügbaren Hinweisen zu seiner Funktion. Folgende Schlußfolgerungen konnten nach eingehender Analyse gezogen werden: Der Ausfall des Somatostatin-Gens hat erhöhte Plasmakonzentrationen an Wachstumshormon (GH) zur Konsequenz. Dies steht im Einklang mit der Rolle Somatostatins als hemmender Faktor der Wachstumshormon-Freisetzung, die in der Mutante aufgehoben ist. Durch die Somatostatin-Nullmaus wurde zudem deutlich: Somatostatin interagiert als wesentliches Bindeglied zwischen der Wachstums- und Streßachse. Permanent erhöhte Corticosteron-Werte in den Mutanten implizieren einen negativen tonischen Einfluß für die Sekretion von Glukocorticoiden in vivo. Damit zeigt die Knockout-Maus, daß Somatostatin normalerweise als ein entscheidendes inhibierendes Kontrollelement der Steroidfreisetzung fungiert. Verhaltensversuche offenbarten ein Defizit im motorischen Lernen. Somatostatin-Nullmäuse bleiben im Lernparadigma “Rotierender Stabtest” hinter ihren Artgenossen zurück ohne aber generell in Motorik oder Koordination eingeschränkt zu sein. Diese motorischen Lernvorgänge sind von einem funktionierenden Kleinhirn abhängig. Da Somatostatin und seine Rezeptoren kaum im adulten, wohl aber im sich entwickelnden Kleinhirn auftreten, belegt dieses Ergebnis die Funktion transient in der Entwicklung exprimierter Neuropeptide – eine lang bestehende, aber bislang experimentell nicht nachgewiesene Hypothese. Die Überprüfung weiterer physiologischer Parameter und Verhaltenskategorien unter Standard-Laborbedingunggen ergab keine sichtbaren Abweichungen im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen. Damit steht nun ein Tiermodell zur weiterführenden Analyse für die Somatostatin-Forschung bereit: In endokrinologischen, elektrophysiologischen und verhaltens-biologischen Experimenten ist nun eine unmittelbare Korrelation selektiv mit dem Somatostatin-Peptid bzw. mit den Rezeptoren 3 und 4 aber auch in Kombination der Ausfallmutationen nach entsprechenden Kreuzungen möglich.

Synthese, Radioiodierung und Evaluierung von neuen MGMT-Inhibitoren und ihren Glucose-Konjugaten

Eine häufige Art der Chemotherapie ist die Behandlung von Tumoren mit alkylierenden oder chloralkylierenden Zytostatika, die eine Alkylierung von Guanin in der DNA verursachen. Daraus resultieren eine Blockierung der DNA-Synthese und ein Rückgang im Tumorwachstum. Das Enzym O6-Methylguanin-DNA-methyltransferase (MGMT) ist in der Lage, solche Schäden zu reparieren. Da MGMT auch in verschiedenen Tumorarten exprimiert wird, eine Tatsache, die therapeutische Effekte verringern könnte, wird zur Zeit die Gabe von Inhibitoren der MGMT, wie O6-Benzylguanin, vor der eigentlichen Chemotherapie untersucht. Um möglicher Weise die Selektivität dieser Verbindungen für Tumor- vs. gesundem Gewebe und auch die in vivo-Eigenschaften zu verbessern, wurden glycosylierte Inhibitoren vorgeschlagen. Für eine Entwicklung neuer MGMT-Inhibitoren wäre es hilfreich, die in vivo Bioverteilung in Tier und Mensch durch eine Markierung mit geeigneten Isotopen verfolgen zu können. Im Moment existiert keine Möglichkeit, den MGMT-Status eines Tumors nicht-invasiv zu visualisieren. Diese Information kann sehr wichtig für die Planung einer Chemotherapie mit alkylierenden oder chloralkylierenden Zytostatika sein. Mit Methoden wie der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder der Einzel-Photonen-Emissions-Tomographie (SPECT) ist eine nicht-invasive Quantifizierung von biochemischen Prozessen prinzipiell möglich. Hierfür wurden verschiedenen MGMT-Inhibitoren bereits mit Isotopen wie Fluor-18, Kohlenstoff-11 un Iod-131 markiert, aber sie waren aus unterschiedlichen Gründen nicht geeignet. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von neuen O6-derivatisierten Guaninen, die über einen C8-Spacer an der N9-Position des Guanins mit einer Glucose-Einheit konjugiert werden sollten, geeigneten Markierungsvorläufern und Radioiodierungs-Methoden. Durch Wahl eines geeigneten Radioiodisotops für die Markierung des Restes an der O6-Position des Guanins kann die ex vivo-Bioverteilung dieser Verbindungen in tumortragenden Nacktmäusen (Iod-131) und die Untersuchung der in vivo-Verteilung (Iod-123) durchgeführt werden. Daher wurden O6-(5-Iodothenyl)- (ITG) und O6-(3-Iodbenzyl)guanin-Derivate (IBG) sowie ihre Glucose-Konjugate ITGG und IBGG synthetisiert. Von diesen inaktiven Standard-Verbindungen wurden die IC50-Werte zur MGMT bestimmt. Da sie alle im nM-Bereich lagen, schienen die Verbindungen für weitere Untersuchungen geeignet zu sein. Die Radiomarkierung der Inhibitoren mit Iod-131 bzw. Iod-123 wurde durch Umsetzung der Trialkyl-stannylierten Markierungsvorläufer mit der Chloramin T-Methode in mittleren (Iod-123) bis hohen (Iod-131) radiochemischen Ausbeuten und mit hohen radiochemischen Reinheiten durchgeführt. Mit den 131I-iodierten Verbindungen wurde die spezifische Bindung zur MGMT nachgewiesen, eine Eigenschaft, die essentiell für eine weitere Verwendung dieser Derivate ist. Sie wurden auch zur Bestimmung der ex vivo-Tumor- und Organverteilung in tumortragenden Nacktmäusen (MEX(+), MEX(-), Glioblastom) verwendet. In allen Fällen war die Tumoraufnahme der nicht-konjugierten Guanin-Derivate höher als die der entsprechenden Glucose-Konjugate. Das Tumor-Blut-Verhältnis, das sehr wichtig für einen potentiellen Einsatz der Verbindungen als Tracer des MGMT-Status eines Tumors ist, variierte abhängig von der Kinetik. Zu allen Zeitpunkten war die in vivo-Deiodierung der Glucose-Konjugate deutlich geringer als die von ITG oder IBG. Unter Verwendung von [131I]IBG und [131I]IBGG wurde die Biodistribution nach Inhibition der Natrium-abhängigen Glucose-Transporter, die zumindests teilweise für die Aufnahme der MGMT-Inhibitoren in Zellen verantwortlich sind, durch Phloretin untersucht. Einen Unterschied in der Tumoraufnahme zwischen den mit Phloretin behandelten und den unbehandelten Mäusen konnte nicht beobachtet werden, wahrscheinlich weil die Akkumulation im Tumor generell niedrig war. Mit den 123I-iodierten Verbindungen [123I]IBG und [123I]IBGG wurden in vivo-Scans an tumortragenden Nacktmäusen (MEX(+), MEX(-)) mit einer Kleintier-SPECT-Kamera durchgeführt. In beiden Fällen wurde eine geringe Akkumulation in den Tumoren im Vergleich zu anderen Organen beobachtet, was die ex vivo-Biodistributionsdaten bestätigte.

Charakterisierung der Apolipoprotein J-Genregulation in Fibroblasten und glatten Gefäßmuskelzellen durch nekrotische Zellen und Toll-like Rezeptoren

Apolipoprotein J (ApoJ) ist ein sezerniertes heterodimeres 80kDa Glykoprotein mit zytoprotektiven und antiinflammatorischen Eigenschaften, das ein nahezu ubiquitäres Expressionsmuster aufweist. Eine stark erhöhte ApoJ-Expression ist mit neurodegenerativen Erkrankungen, Atherosklerose, myokardialem Infarkt sowie einer Vielzahl anderer pathophysiologischer Bedingungen assoziiert. Die potentielle Bedeutung von ApoJ umfasst eine Funktion als extrazelluläres Chaperon, Komplementinhibitor, NF-kB-Inhibitor sowie eine Beteiligung an der Endozytose von nekrotischen Zellfragmenten. Unter Bedingungen, die zu einer massiven Akkumulation von absterbenden Zellen führen, ist eine vermehrte Expression von ApoJ auf die überlebenden Nachbarzellen in den betroffenen Geweben beschränkt. Die molekularen Mechanismen, die dieser gesteigerten ApoJ-Genexpression zugrunde liegen, sind jedoch unbekannt. Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe konnten zeigen, dass eine Inkubation mit nekrotischem Zellmaterial in vitro eine Akkumulation von ApoJ-mRNA in Fibroblasten der Zelllinie Rat1 induziert, was darauf hindeutet, dass unter pathophysiologischen Bedingungen von nekrotischen Zellen exponierte bzw. freigesetzte Faktoren zu einer gesteigerten ApoJ-Genexpression in umliegenden vitalen Zellen beitragen können. Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit durchgeführten Untersuchungen zeigen eine Korrelation zwischen der Expression von Toll-like Rezeptoren (TLRs) in Fibroblasten (Rat1), glatten Gefäßmuskelzellen (CRL2018) sowie embryonalen Dottersackzellen (10A) und einer durch nekrotische Zellen induzierten ApoJ-mRNA-Expression in diesen Zelllinien. Es wird angenommen, dass TLRs neben pathogenassoziierten Strukturen (PAMPs) auch durch körpereigene Agonisten wie Hitzeschockproteine und Nukleinsäuren aktiviert werden. In weiterführenden Experimenten stellte sich unter anderem heraus, dass neben nekrotischen Zellen auch der TLR3-spezifische Agonist Poly(I:C), eine synthetische doppelsträngige RNA, ausschließlich in den beiden TLR3-exprimierenden Zelllinien CRL2018 und Rat1, nicht jedoch in TLR3-defizienten 10A-Zellen, die ApoJ-mRNA-Expression induziert. Darüber hinaus führt auch die Inkubation mit eukaryotischer RNA (Gesamt-RNA, t-RNA) zu einer Akkumulation von ApoJ-mRNA in CRL2018-Zellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen erstmals, dass die Expression von ApoJ-mRNA durch extrazelluläre Ribonukleinsäuren in TLR3-abhängiger Weise induziert wird, was darauf hindeutet, dass in verletzten Geweben aus post-apoptotischen oder nekrotischen Zellen freigesetzte Ribonukleinsäuren zu einer vermehrten ApoJ-Genexpression in vitalen Nachbarzellen beitragen.