Bioassay-guided fractionation of Larix laricina du Roi, and antidiabetic potentials of ethanol and hot water extracts of seventeen medicinal plants from the traditional pharmacopeia of the James Bay Cree

Nous avons utilisé une approche ethnobotanique pour identifier des espèces de plantes utilisées par les Cris afin de traiter les symptômes du diabète de type 2. Larix laricina du Roi (L. laricina) a récemment été identifiée comme une des meilleures plantes qui a stimulé le transport de glucose dans les cellules C2C12 et fortement potentialisé la différenciation des 3T3-L1 en indiquant une sensibilité potentiellement accrue à l’insuline. Ensuite, ces études de criblage ont été effectuées sur des extraits éthanolique (EE) en utilisant une série de bioessais in vitro. Cependant, les préparations traditionnelles des plantes sont souvent faites avec l’eau chaude. Le but de cette thèse de doctorat était d’isoler les principes actifs de L. laricina par un fractionnement guidé par l’adipogenèse; d’évaluer et de comparer l’activité et les mécanismes antidiabétiques des EE et des extraits aqueux (HWE) de ces 17 plantes. Pour le fractionnement de L. laricina, on a isolé plusieurs composés connus et identifié un nouveau composé actif cycloartane triterpene, qui a amélioré fortement l’adipogenèse et a été responsable en partie de l’activité adipogénique (potentiellement similaire à l’effet sensibilisateur à l’insuline des glitazone) de l’extrait éthanolique issu de l’écorce de L. laricina. Pour le métabolisme lipidique, nos résultats ont confirmé que 10 parmi les 17 EE ont augmenté la différenciation des adipocytes alors que 2 extraits seulement l’ont inhibée. Les HWE ont montré une faible activité adipogénique ou antiadipogénique. Les EE de R. groenlandicum et K. angustifolia ont le PPAR γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ), le SREBP-1 (sterol regulatory element binding protein-1) et le C/EBP (CCAAT-enhancer binding proteins) α, alors que ceux de P. balsamifera et A. incana les ont inhibés. L’effet inhibiteur de P. balsamifera a également été prouvé d’avoir impliqué l’activation de la protéine kinase activée par l’AMP (AMPK). Les EE et HWE de R. groenlandicum ont stimulé les mêmes facteurs de transcription alors que les extraits aqueux d’autres plantes sélectionnées ont perdu ces effets en comparaison avec leurs extraits éthanoliques respectifs. L’analyse phytochimique a également identifié le groupe des espèces actives et inactives, notamment lorsque les espèces ont été séparées par famille de plante. Finalement concernant l’homéostasie de glucose, nos résultats ont confirmé que plusieurs EE ont stimulé le transport de glucose musculaire et inhibé l’activité de la glucose-6-phosphatase (G6Pase) hépatique. Certains des HWE ont partiellement ou complètement perdu ces activités antidiabétiques par rapport aux EE, tandis qu’une seule plante (R.groenlandicum) a juste conservé un potentiel similaire entre les EE et HWE dans les deux essais. Dans les cellules musculaires, les EE de R.groenlandicum, A. incana et S. purpurea ont stimulé le transport de glucose en activant la voie de signalisation de l’AMPK et en augmentant le niveau d’expression des GLUT4. En comparaison avec les EE, les HWE de R.groenlandicum ont montré des activités similaires; les HWE de A. incana ont complètement perdu leur effet sur tous les paramètres étudiés; les HWE de S. purpurea ont activé la voie de l’insuline au lieu de celle de l’AMPK pour augmenter le transport de glucose. Dans les cellules H4IIE, les EE et HWE des 5 plantes ont activé la voie de l’AMPK, et en plus les EE et HWE de 2 plantes ont activé la voie de l’insuline. La quercétine-3-O-galactoside et la quercétine 3-O-α-L-arabinopyranoside ont été identifiées comme des composés ayant un fort potentiel antidiabétique et donc responsables de l'activité biologique des plantes HWE actifs avec le transport du glucose. En conclusion, on a isolé plusieurs composés connus et identifié un nouveau triterpène actif à partir du fractionnement de L. laricina. Nous avons fourni également une preuve directe pour l'évaluation et la comparaison d'une action analogue à l'insuline ou insulino-sensibilisateur des EE et HWE de plantes médicinales Cris au niveau de muscle, de foie et de tissus adipeux. Une partie de leur action peut être liée à la stimulation des voies de signalisation intracellulaire insulino-dépendante et non-insulino-dépendante, ainsi que l’activation de PPARγ. Nos résultats indiquent que les espèces de plantes, les tissus ou les cellules cibles, ainsi que les méthodes d'extraction sont tous des déterminants significatifs de l'activité biologique de plantes médicinales Cris sur le métabolisme glucidique et lipidique.

Détermination de l’effet protecteur des liposomes non phospholipidiques à haute teneur en cholestérol

Nous démontrons qu'il est possible de former des bicouches fluides non phospholipides en milieu aqueux avec un mélange d'acide palmitique (PA), cholestérol (Chol) et sulfate de cholestérol (Schol) avec une proportion molaire de 30/28/42. Ces liposomes non phospholipidiques peuvent maintenir un gradient de pH (pHinterne 8 / pHexterne 6) sur une période 100 fois plus longue que les liposomes faits de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (POPC) et de cholestérol (60/40 mol/mol). De plus, ces LUV non phospholipidiques protègent l'acide ascorbique d'un milieu oxydant (1 mM de fer (III)). Une fois piégé dans les liposomes, l'acide ascorbique présente une vitesse de dégradation similaire à celle obtenue en l'absence de fer(III). Ces performances illustrent la perméabilité exceptionnellement limitée de ces liposomes, ce qui implique qu'ils peuvent présenter des avantages comme nanocontenants pour certaines applications. D'autre part, des vésicules unilamellaires géantes (GUV pour Giant Unilamellar Vesicles) ont été formées à partir d'un mélange d'acide palmitique et de cholestérol (30/70 mol/mol). Ces GUV sont stables sur l'échelle de temps de semaines, elles ne s'agrègent pas et elles sont sensibles au pH. Afin d'établir la formation des GUV, l'imagerie par microscopie confocale à balayage laser a été utilisée. Deux sondes fluorescentes ont été utilisées: le rouge du Nile, une sonde hydrophobe qui s'insère dans le cœur hydrophobe des bicouches lipidiques, et la calcéine, une sonde hydrophile qui a été emprisonné dans le réservoir interne des GUV. Cette approche a permis l'observation des parois des GUV ainsi que de leur contenu. Ces résultats montrent la possibilité de former de nouveaux microcontenants à partir d'un mélange d'un amphiphile monoalkylé et de stérol.

Carence en œstrogènes et bases moléculaires du métabolisme des triglycérides et du cholestérol dans le foie et l'intestin : effet de l'exercice physique

La stéatose hépatique et la détérioration du profil lipidique plasmatique sont des pathologies métaboliques favorisées par la carence œstrogénique post-ménopausique. Cependant les mécanismes à la base de ces pathologies n’ont été que très peu étudiés. Le but de cette thèse a été d’investiguer les mécanismes moléculaires possibles à l’origine de l’hypercholestérolémie et de l’accumulation des lipides (triglycérides : TG et cholestérol) dans le foie en utilisant un modèle animal de la ménopause, la rate Sprague Dawley ovariectomisée (Ovx). Nous avons également examiné si le changement des habitudes de vie comme la pratique de l’exercice physique pouvait prévenir ou corriger les modifications induites par l’Ovx. Enfin, rosuvastatine (statine) a été utilisée comme thérapie pharmacologique de l’hypercholestérolémie dans le but de comprendre son effet au niveau moléculaire chez la rate Ovx. L’objectif de la première étude était de déterminer comment l’Ovx peut affecter les niveaux de TG et de cholestérol dans le foie des rates nourries avec une diète riche en lipides (HF : 42% gras). Les rates ont été soumises à la diète HF ou normale pendant 6 semaines avant d’être Ovx ou Sham (ovariectomie simulée), puis maintenues aux mêmes conditions diététiques pour 6 autres semaines. L’Ovx a provoqué une accumulation de TG dans le foie, mais pas la diète HF seule. Cependant, lorsque l’Ovx était combinée à la diète HF, l’accumulation des TG était beaucoup plus importante comparé à ce qui était observé chez les rates Ovx soumises à la diète normale. L’expression génique (ARNm) de CPT1 (Carnitine palmitoyltransferase 1), PGC1α (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma, coactivator 1) et PPARα (Peroxysome proliferetor activated receptor alpha) intervenant dans l’oxydation des acides gras dans le foie était augmentée par la diète HF (p ˂ 0.001; p ˂ 0.01; p ˂ 0.05 respectivement) ; mais atténuée (p ˂ 0.05; p ˂ 0.05; p ˂ 0.07 respectivement) lorsque les rates ont été Ovx, favorisant ainsi l’accumulation des TG dans le foie. La combinaison de la diète HF à l’Ovx a également provoqué une hypercholestérolémie et une accumulation de cholestérol dans le foie malgré la diminution de l’expression de la HMGCoA-r (3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase), enzyme clé de la synthèse du cholestérol. Ceci était associé à l’inhibition de l’expression génique de CYP7a1 (Cytochrome P450, family 7, subfamily a, polypeptide 1), suggérant une diminution de la synthèse des acides biliaires. Ayant constaté dans la première étude que l’Ovx élevait les niveaux de cholestérol hépatique et plasmatique, nous nous sommes fixés comme objectif dans la deuxième étude d’évaluer les effets de l’Ovx sur l’expression génique des transporteurs et enzymes responsables du métabolisme du cholestérol et des acides biliaires dans le foie et l’intestin, et de vérifier si l’exercice sur tapis roulant pouvait prévenir ou corriger les changements causés par l’Ovx. L’hypercholestérolémie constatée chez les rates Ovx comparativement aux Sham était accompagnée de la diminution de l’expression génique des récepteurs des LDL (R-LDL), des résidus de lipoprotéines (LRP1), de SREBP-2 (Sterol regulatory element binding protein 2) et de PCSK9 (Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9) dans le foie, suggérant une défaillance dans la clairance des lipoprotéines plasmatiques. L’Ovx a aussi inhibé l’expression génique de la MTP (Microsomal triglyceride transfer protein) et stimulé celle de SR-B1 (Scavenger receptor class B, member 1); mais aucun changement n’a été observé avec CYP7a1. Ces changements moléculaires pourraient par conséquent favoriser l’accumulation de cholestérol dans le foie. L’exercice physique n’a pas corrigé les modifications causées par l’Ovx sur l’expression génique de ces molécules au niveau hépatique à l’exception de SREBP-2. Par contre, au niveau intestinal (iléum), l’exercice sur tapis roulant a inhibé l’expression génique des marqueurs moléculaires intervenant dans l’absorption des acides biliaires (OSTα/β, FXR, RXRα, Fgf15) et du cholestérol (LXRα, NCP1L1) au niveau de l’iléum chez les rates Sham entraînées. Ces adaptations pourraient prévenir le développement de l’hypercholestérolémie protégeant en partie contre la survenue de l’athérosclérose. Au vue des effets délétères (hypercholestérolémie et diminution de l’expression du R-LDL, PCSK9, LRP1, SREBP-2 et HMGCOA-r dans le foie) causés par l’Ovx sur le métabolisme du cholestérol constatés dans l’étude 2, la 3ième étude a été conçue pour évaluer l’efficacité de rosuvastatine (Ros) sur l’expression génique de ces marqueurs moléculaires chez les rates Ovx sédentaires ou soumises à l’entraînement volontaire. Ros a été administrée aux rates Ovx pendant 21 jours par voie sous-cutanée à la dose de 5mg/kg/j à partir de la 9ième semaine après l’Ovx. Ros n’a pas diminué la concentration plasmatique de LDL-C et de TC chez les rates Ovx. Par contre, Ros a stimulé (P ˂ 0.05) l’expression génique de PCSK9, SREBP-2, LRP1, HMGCoA-r et ACAT2 (Acyl-CoA cholesterol acyltransferase) mais pas significativement (P = 0.3) celle du R-LDL dans le foie des rates Ovx sédentaires et entraînées. Ros n’a pas réduit la concentration plasmatique de LDL-C probablement à cause de l’induction plus importante de PCSK9 par rapport au R-LDL. Cependant, la stimulation de LRP1 par Ros protège partiellement contre la survenue des maladies cardiovasculaires. En conclusion, les études de cette thèse indiquent que la baisse du niveau des œstrogènes entraîne des changements radicaux du métabolisme hépatique des TG et du cholestérol provoqués par des altérations de l’expression des gènes clés des voies métaboliques associées.

Sterols in mangrove sediments of the cochin estuary

The thesis entitled “Sterols in Mangrove Sediments of the Cochin Estuary” is an attempt to characterize the sterol content of the mangrove sediments, their dietary status with respect to the natural flora and fauna present, their transfonnations in the sediment and assess contributions, if any to the nursery character of the mangrove eco system. Samplings were done from two sites at Mangalavanam and Vypin. Mangalavanam is a patchy mangrove area in the heart of the city of Cochin and serves as a small bird sanctuary. This is an almost closed system with a single narrow canal linking to the estuary. Vypin, the largest single stretch of mangroves in Kerala, is regularly inundated by a semi diurnal rhythm of Cochin bar mouth. Perhaps, this is the only site in Kerala where one can see mangroves right along the accreting seacoast. However a lot of developmental pressure is threatening the very existence of these mangroves. Post monsoon sediment samples from these areas were used for the present study, as it is the period of maximum faunal growth and activity

Supranutritional selenium induces alterations in molecular targets related to energy metabolism in skeletal muscle and visceral adipose tissue of pigs

While selenium (Se) is an essential micronutrient for humans, epidemiological studies have raised concern that supranutritional Se intake may increase the risk to develop Type 2 diabetes mellitus (T2DM). We aimed to determine the impact of Se at a dose and source frequently ingested by humans on markers of insulin sensitivity and signalling. Male pigs were fed either a Se-adequate (0.17 mg Se/kg) or a Se-supranutritional (0.50 mg Se/kg; high-Se) diet. After 16 weeks of intervention, fasting plasma insulin and cholesterol levels were non-significantly increased in the high-Se pigs, whereas fasting glucose concentrations did not differ between the two groups. In skeletal muscle of high-Se pigs, glutathione peroxidase activity was increased, gene expression of forkhead box O1 transcription factor and peroxisomal proliferator-activated receptor- coactivator 1 were increased and gene expression of the glycolytic enzyme pyruvate kinase was decreased. In visceral adipose tissue of high-Se pigs, mRNA levels of sterol regulatory element-binding transcription factor 1 were increased, and the phosphorylation of Akt, AMP-activated kinase and mitogen-activated protein kinases was affected. In conclusion, dietary Se oversupply may affect expression and activity of proteins involved in energy metabolism in major insulin target tissues, though this is probably not sufficient to induce diabetes.

Intake of total and subgroups of fat minimally affect the associations between selected single nucleotide polymorphisms in the PPARγ pathway and changes in anthropometry among European adults from cohorts of the DiOGenes study

BACKGROUND: Although the peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) pathway is central in adipogenesis, it remains unknown whether it influences change in body weight (BW) and whether dietary fat has a modifying effect on the association. OBJECTIVES: We examined whether 27 single nucleotide polymorphisms (SNPs) within 4 genes in the PPARγ pathway are associated with the OR of being a BW gainer or with annual changes in anthropometry and whether intake of total fat, monounsaturated fat, polyunsaturated fat, or saturated fat has a modifying effect on these associations. METHODS: A case-noncase study included 11,048 men and women from cohorts in the European Diet, Obesity and Genes study; 5552 were cases, defined as individuals with the greatest BW gain during follow-up, and 6548 were randomly selected, including 5496 noncases. We selected 4 genes [CCAAT/enhancer binding protein β (CEBPB), phosphoenolpyruvate carboxykinase 2, PPARγ gene (PPARG), and sterol regulatory element binding transcription factor 1] according to evidence about biologic plausibility for interactions with dietary fat in weight regulation. Diet was assessed at baseline, and anthropometry was followed for 7 y. RESULTS: The ORs for being a BW gainer for the 27 genetic variants ranged from 0.87 (95% CI: 0.79, 1.03) to 1.12 (95% CI: 0.96, 1.22) per additional minor allele. Uncorrected, CEBPB rs4253449 had a significant interaction with the intake of total fat and subgroups of fat. The OR for being a BW gainer for each additional rs4253449 minor allele per 100 kcal higher total fat intake was 1.07 (95% CI: 1.02, 1.12; P = 0.008), and similar associations were found for subgroups of fat. CONCLUSIONS: Among European men and women, the influence of dietary fat on associations between SNPs in the PPARγ pathway and anthropometry is likely to be absent or marginal. The observed interaction between rs4253449 and dietary fat needs confirmation.

Leishmania amazonensis: Biosynthesis of polyprenols of 9 isoprene units by amastigotes

The isoprenoid metabolic pathway in protozoa of the Leishmania genus exhibits distinctive characteristics. These parasites, as well as other members of the Trypanosomatidae family, synthesize ergosterol, instead of cholesterol, as the main membrane sterol lipid. Leishmania has been shown to utilize leucine, instead of acetate as the main precursor for sterol biosynthesis. While mammalian dolichols are molecules containing 15-23 isoprene units, Leishmania amazonensis promastigotes synthesize dolichol of 11 and 12 units. In this paper, we show that the intracellular stages of L. amazonensis, amastigotes, synthesize mainly polyprenols of 9 isoprene units, instead of dolichol. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Generation of Cholesterol Carboxyaldehyde by the Reaction of Singlet Molecular Oxygen [O(2) ((1)Delta(g))] as Well as Ozone with Cholesterol

A few years ago, it was reported that ozone is produced in human atherosclerotic arteries, on the basis of the identification of 3 beta-hydroxy-5-oxo-5,6-secocholestan-6-al and 3 beta-hydroxy-5 beta-hydroxy-B-norcholestane-6 beta-carboxaldehyde (ChAld) as their 2,4-dinitrophenylhydrazones. The formation of endogenous ozone was attributed to water oxidation catalyzed by antibodies, with the formation of dihydrogen trioxide as a key intermediate. We now report that ChAld is also generated by the reaction of cholesterol with singlet molecular oxygen [O(2) ((1)Delta(g))] that is produced by photodynamic action or by the thermodecomposition of 1,4-dimethylnaphthalene endoperoxide, a defined pure chemical source of O(2) ((1)Delta(g)). On the basis of (18)O-labeled ChAld mass spectrometry, NMR, light emission measurements, and derivatization studies, we propose that the mechanism of ChAld generation involves the formation of the well-known cholesterol 5 alpha-hydroperoxide (5 alpha-OOH) (the major product of O(2) ((1)Delta(g))-oxidation of cholesterol) and/or a 1,2-dioxetane intermediate formed by O(2) ((1)Delta(g)) attack at the Delta(5) position. The Hock cleavage of 5 alpha-OOH (the major pathway) or unstable cholesterol dioxetane decomposition (a minor pathway, traces) gives a 5,6-secosterol intermediate, which undergoes intramolecular aldolization to yield ChAld. These results show clearly and unequivocally that ChAld is generated upon the reaction of cholesterol with O(2) ((1)Delta(g)) and raises questions about the role of ozone in biological processes.

Cholesterol Hydroperoxides Generate Singlet Molecular Oxygen [O(2) ((1)Delta(g))]: Near-IR Emission, (18)O-Labeled Hydroperoxides, and Mass Spectrometry

In mammalian membranes, cholesterol is concentrated in lipid rafts. The generation of cholesterol hydroperoxides (ChOOHs) and their decomposition products induces various types of cell damage. The decomposition of some organic hydroperoxides into peroxyl radicals is known to be a potential source of singlet molecular oxygen [O(2) ((1)Delta(g))] in biological systems. We report herein on evidence of the generation of O(2) ((1)Delta(g)) from ChOOH isomers in solution or in liposomes containing ChOOHs, which involves a cyclic mechanism from a linear tetraoxide intermediate originally proposed by Russell. Characteristic light emission at 1270 nm, corresponding to O(2) ((1)Delta(g)) monomolecular decay, was observed for each ChOOH isomer or in liposomes containing ChOOHs. Moreover, the presence of O(2) ((1)Delta(g)) was unequivocally demonstrated using the direct spectral characterization of near-infrared light emission. Using (18)O-labeled cholesterol hydroperoxide (Ch(18)O(18)OH), we observed the formation of (18)O-labeled O(2) ((1)Delta(g)) [(18)O(2) ((1)Delta(g))] by the chemical trapping of (18)O(2) ((1)Delta(g)) with 9,10-diphenylanthracene (DPA) and detected the corresponding (18)O-labeled DPA endoperoxide (DPA(18)O(18)O) and the (18)O-labeled products of the Russell mechanism using high-performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry. Photoemission properties and chemical trapping clearly demonstrate that the decomposition of Ch(18)O(18)OH generates (18)O(2) ((1)Delta(g)), which is consistent with the Russell mechanism and points to the involvement of O(2) ((1)Delta(g)) in cholesterol hydroperoxide-mediated cytotoxicity.

Detection and Characterization of Cholesterol-Oxidized Products Using HPLC Coupled to Dopant Assisted Atmospheric Pressure Photoionization Tandem Mass Spectrometry

Oxidation of cholesterol (Ch) by a variety of reactive oxygen species gives rise mainly to hydroperoxides and aldehydes. Despite the growing interest in Ch-oxidized products, the detection and characterization of these products is still a matter of concern. In this work, the main Ch-oxidized products, namely, 3 beta-hydroxycholest-5-ene-7 alpha-hydroperoxide (7 alpha-OOH), 3 beta-5 alpha-cholest-6-ene-5-hydroperoxide (5 alpha-OOH), 3 beta-hydroxycholest-4-ene-6 alpha-hydroperoxide (6 alpha-OOH), 3 beta-hydroxycholest-4-ene-6 beta-hydroperoxide (6 beta-OOH), and 3 beta-hydroxy-5 beta-hydroxy-B-norcholestane-6 beta-carboxaldehyde (ChAld), were detected in the same analysis using high-performance liquid chromatography (HPLC) coupled to dopant assisted atmospheric pressure photoionization tandem mass spectrometry. The use of selected reaction monitoring mode (SRM) allowed a sensitive detection of each oxidized product, while the enhanced product ion mode (EPI) helped to improve the confidence of the analyses. Isotopic labeling experiments enabled one to elucidate mechanistic features during fragmentation processes. The characteristic fragmentation pattern of Ch-oxidized products is the consecutive loss of 1120 molecules, yielding cationic fragments at m/z 401, 383, and 365. Homolytic scissions of the peroxide bond are also seen. With (18)O-labeling approach, it was possible to establish a fragmentation order for each isomer. The SRM transitions ratio along with EPI and (18)O-labeled experiments give detailed information about differences for water elimination, allowing a proper discrimination between the isomers:Phis is of special interest considering the emerging role of Ch-oxidized products in the development of diseases.

Cholesterol-lowering effect of whole lupin (Lupinus albus) seed and its protein isolate

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Diagnosis of Smith-Lemli-Opitz syndrome by ultraviolet spectrophotometry

Smith-Lemli-Opitz syndrome (SLOS) is an autosomal recessive disorder due to an inborn error of cholesterol metabolism, characterized by congenital malformations, dysmorphism of multiple organs, mental retardation and delayed neuropsychomotor development resulting from cholesterol biosynthesis deficiency. A defect in 3ß-hydroxysteroid-delta7-reductase (delta7-sterol-reductase), responsible for the conversion of 7-dehydrocholesterol (7-DHC) to cholesterol, causes an increase in 7-DHC and frequently reduces plasma cholesterol levels. The clinical diagnosis of SLOS cannot always be conclusive because of the remarkable variability of clinical expression of the disorder. Thus, confirmation by the measurement of plasma 7-DHC levels is needed. In the present study, we used a simple, fast, and selective method based on ultraviolet spectrophotometry to measure 7-DHC in order to diagnose SLOS. 7-DHC was extracted serially from 200 µl plasma with ethanol and n-hexane and the absorbance at 234 and 282 nm was determined. The method was applied to negative control plasma samples from 23 normal individuals and from 6 cases of suspected SLOS. The method was adequate and reliable and 2 SLOS cases were diagnosed.

Smith-Lemli-Opitz syndrome: clinical and biochemical findings in Brazilian patients

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Transcriptome profiling of Paracoccidioides brasiliensis yeast-phase cells recovered from infected mice brings new insights into fungal response upon host interaction

Paracoccidioides brasiliensis is a fungal human pathogen with a wide distribution in Latin America. It causes paracoccidioidomycosis, the most widespread systemic mycosis in Latin America. Although gene expression in P. brasiliensis had been studied, little is known about the genome sequences expressed by this species during the infection process. To better understand the infection process, 4934 expressed sequence tags (ESTs) derived from a non-normalized cDNA library from P. brasiliensis (isolate Pb01) yeast-phase cells recovered from the livers of infected mice were annotated and clustered to a UniGene (clusters containing sequences that represent a unique gene) set with 1602 members. A large-scale comparative analysis was performed between the UniGene sequences of P. brasiliensis yeast-phase cells recovered from infected mice and a database constructed with sequences of the yeast-phase and mycelium transcriptome (isolate Pb01) (https://dna.biomol.unb.br/Pb/), as well as with all public ESTs available at GenBank, including sequences of the P. brasiliensis yeast-phase transcriptome (isolate Pb18) (http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/). The focus was on the overexpressed and novel genes. From the total, 3184 ESTs (64.53%) were also present in the previously described transcriptome of yeast-form and mycelium cells obtained from in vitro cultures (https://dna.biomol.unb.br/Pb/) and of those, 1172 ESTs (23.75% of the described sequences) represented transcripts overexpressed during the infection process. Comparative analysis identified 1750 ESTs (35.47% of the total), comprising 649 UniGene sequences representing novel transcripts of P. brasiliensis, not previously described for this isolate or for other isolates in public databases. KEGG pathway mapping showed that the novel and overexpressed transcripts represented standard metabolic pathways, including glycolysis, amino acid biosynthesis, lipid and sterol metabolism. The unique and divergent representation of transcripts in the cDNA library of yeast cells recovered from infected mice suggests differential gene expression in response to the host milieu.

Fecal Sterols in Estuarine Sediments as Markers of Sewage Contamination in the Cubatao Area, São Paulo, Brazil

Sterol biomarkers serve as an alternative method for detecting sewage pollution. Sterols were extracted from samples of surface sediment collected in Cubato (the Vila dos Pescadores and Vila Esperan double dagger a communities) and quantified using GC-MS after Soxhlet extraction, cleanup, and derivatization. Fecal contamination was evaluated based on the concentration of coprostanol and the ratio of the selected sterols. The most abundant sterol was cholestanol, followed by coprostanol. The concentrations of coprostanol in surface sediments ranged from a minimum of 4.21 mu g g(-1) dry sediment (Vila dos Pescadores station) to a maximum of 8.32 mu g g(-1) dry sediment (Vila Esperan double dagger a station). A coprostanol concentration of about 10 mu g g(-1) was found, indicating areas of high sewage contamination. Coprostanol levels at sewage stations were higher than in other Brazilian coastal areas, which may be attributed to the fraction of the population without sanitation services.