Controle químico de parreira-brava (Cissampelos glaberrima) na cultura da cana-de-açúcar

A parreira-brava (Cissampelos glaberrima) e a erva-palha (Blainvillea romboidea) estão no início de sua dispersão na cultura da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo e são espécies de extrema agressividade e de difícil controle. Objetivou-se neste trabalho estudar a eficácia dos herbicidas trifloxysulfuron-sodium + ametryne, picloram + 2,4-D, 2,4-D e fluroxypyr, aplicados em pós-emergência, no controle de parreira-brava e ervapalha em canaviais. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com seis tratamentos e quatro repetições. Foram feitas avaliações visuais das porcentagens de controle, aos 7, 14, 21, 29, 36, 42, 56 e 90 dias após a aplicação (DAA) dos herbicidas. Medidas das alturas das plantas de cana-de-açúcar foram feitas aos 29 e 56 DAA, e a contagem do número de afilhos foi feita aos 33 DAA. Na colheita, fez-se a contagem do número de colmos, e a produção foi calculada através da pesagem dos colmos da parcela. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que o trifloxysulfuron-sodium + ametryne (1.500 g ha-1) agiu rápida e eficientemente na parte aérea das plantas adultas de parreirabrava, porém não impediu que as brotações surgissem após os 42 dias da aplicação. No entanto, o picloram + 2,4-D (a 2.040 g ha-1) e o fluroxypyr (345 g ha-1) mantiveram níveis de controle da parreira-brava superiores a 90%, até 90 DAA. O controle de erva-palha mostrouse não-satisfatório com a aplicação de trifloxysulfuron-sodium + ametryne e bastante eficaz (100%) com os demais herbicidas.

Manejo de plantas daninhas na cultura do algodoeiro em sistema de plantio direto

Este trabalho foi realizado com objetivo de avaliar a eficiência dos herbicidas smetolachlor, em pré-emergência, e trifloxysulfuron-sodium, aplicado aos 18 dias após a emergência do algodão (DAE), em sistema de plantio direto. Foi utilizado o arranjo fatorial (4 x 4) + 1, sob delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. O primeiro fator constituiu-se de quatro doses de S-metolachlor (0, 384, 768 e 1.152 g ha-1) e o segundo de quatro doses de trifloxysulfuron-sodium (0,0; 2,625; 5,250; e 7,875 g ha-1), mais uma testemunha mantida no limpo por todo o ciclo do algodoeiro. As plantas daninhas foram avaliadas aos 25, 45 e 60 DAE. Na área, foi verificada a presença das seguintes espécies daninhas: Alternanthera tenella (apaga-fogo), representando mais de 80% do total, Tridax procumbens (erva-de-touro), Bidens sp. (picão-preto), Acanthospermum hispidum (carrapicho-de-carneiro), Cenchrus echinatus (capim-carrapicho), Digitaria horizontalis (capimcolchão), Eleusine indica (capim-pé-de-galinha) e Commelina benghalensis (trapoeraba). O S-metolachlor apresentou baixa eficiência de controle destas espécies, no entanto o trifloxysulfuron-sodium teve seu desempenho melhorado quando foi aplicado S-metolachlor. O melhor controle foi obtido com a combinação de S-metolachlor a 1.152 g ha-1 com trifloxysulfuron-sodium a 7,875 g ha-1, que apresentou controle superior a 90% de A. tenella e do total de plantas daninhas até 60 DAE. Todavia, esse controle não foi suficiente para permitir a colheita do algodão no limpo. As combinações de S-metolachlor a 384 e 768 g ha-1 com trifloxysulfuron-sodium a 7,875 g ha-1 e de S-metolachlor a 1.152 g ha-1 com trifloxysulfuron-sodium nas doses de 5,250 e 7,875 g ha-1 proporcionaram rendimentos semelhantes aos da testemunha capinada.

Ação de herbicidas sobre microrganismos solubilizadores de fosfato inorgânico em solo rizosférico de cana-de-açúcar

Objetivou-se avaliar, com este trabalho, o impacto dos herbicidas ametryn e trifloxysulfuron-sodium, isolados ou em mistura, e 2,4-D na atividade dos microrganismos solubilizadores de fosfato inorgânico e a densidade populacional de bactérias e fungos do solo rizosférico de cana-de-açúcar. Plantas de cana-de-açúcar com três a quatro folhas completamente expandidas foram aspergidas com soluções de 2,4-D, ametryn, trifloxysulfuron-sodium e ametryn+trifloxysulfuron-sodium nas doses de 1,30; 1,00; 0,0225; e 1,463+0,0375 kg ha-1, respectivamente. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado no esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Nas parcelas foram avaliados os efeitos dos herbicidas e, nas subparcelas, o efeito tempo após a aplicação dos herbicidas. Aos 15, 30, 45 e 60 dias após a aplicação (DAA), amostras de solos rizosférico e não-rizosférico foram coletadas e, em seguida, analisadas estimando-se a densidade populacional de bactérias e fungos, a atividade potencial de solubilização de fosfato inorgânico e a solubilização relativa de fosfato inorgânico. O 2,4-D reduziu a densidade populacional bacteriana do solo em todas as épocas de avaliação, demonstrando a maior sensibilidade desse grupo de organismos a esse composto. Todos os herbicidas provocaram redução na densidade populacional fúngica do solo somente aos 15 DAA. O trifloxysulfuron-sodium e o 2,4-D favoreceram as maiores atividades de solubilização de fosfato inorgânico aos 15, 30 e 45 DAA e aos 15 e 30 DAA, respectivamente, sem, no entanto, afetar a biomassa microbiana do solo. Maior solubilização relativa de fosfato inorgânico foi observada em amostras de solos tratados com a mistura ametryn+trifloxysulfuron-sodium, indicando alterações no sistema solo. Este trabalho evidenciou que a aplicação dos herbicidas na parte aérea de plantas de cana-de-açúcar afetou o número de microrganismos e a atividade de solubilização de fosfato na rizosfera.

Detection of the basement membrane-degrading proteolytic activity of Paracoccidioides brasiliensis after SDS-PAGE using agarose overlays containing Abz-MKALTLQ-EDDnp

We have characterized, in the Paracoccidioides brasiliensis yeast phase, an exocellular SH-dependent serine proteinase activity against Abz-MKRLTL-EDDnp and analogous fluorescent-quenched peptides, and showed that it is also active against constituents of the basement membrane in vitro. In the present study, we separated the components of P. brasiliensis culture filtrates by electrophoresis and demonstrated that the serine-thiol exocellular proteinase has a diffuse and heterogeneous migration by SDS-PAGE, localizing in a region between 69 and 43 kDa. The hydrolytic activity was demonstrable after SDS-PAGE using buffered agarose overlays of Abz-MKALTLQ-EDDnp, following incubation at 37oC, and detection of fluorescent bands with a UV transilluminator. Hydrolysis was more intense when incubation was carried out at basic pH, and was completely inhibited with 2.5 mM PMSF and partially with sodium 7-hydroxymercuribenzoate (2.5 mM p-HMB), suggesting its serine-thiol nature. A proteolytic band with similar characteristics was observed in conventional gelatin zymograms, but could not be correlated with a silver-stained component. Detection of the serine-thiol proteinase in substrate gels after SDS-PAGE provides a useful way of monitoring purification of the basement membrane degrading enzyme.

Enhanced mucosal re-epithelialization induced by short chain fatty acids in experimental colitis

The short chain fatty acids (SCFA) are the best nutrients for the colonocytes. Glucose is poorly used as a fuel but may be transformed into SCFA by colonic bacteria. The aim of this study was to investigate the effect of SCFA or glucose on experimental colitis. Colitis was induced in 30 Wistar rats by colonic instillation of 4% acetic acid. Five days later they were randomized to receive twice a day colonic lavage containing saline (controls, N = 10), 10% hypertonic glucose (N = 10) or SCFA (N = 10) until day 8 when they were killed. At autopsy, the colon was removed and weighed and the mucosa was evaluated macro- and microscopically and stripped out for DNA assay. Data are reported as mean ± SD or median [range] as appropriate. All animals lost weight but there was no difference between groups. Colon weight was significantly lower in the SCFA group (3.8 ± 0.5 g) than in the control (5.3 ± 2.1 g) and glucose (5.2 ± 1.3 g) groups (P<0.05). Macroscopically, the severity of inflammation was less in SCFA (grade 2 [1-5]) than in control (grade 9 [4-10]) and glucose-treated (grade 9 [2-10]) animals (P<0.01). Microscopically, ulceration of the mucosa was more severe in the glucose and control groups than in the SCFA group. The DNA content of the mucosa of SCFA-treated animals (8.2 [5.0-20.2] mg/g of tissue) was higher than in glucose-treated (5.1 [4.2-8.5] mg/g of tissue; P<0.01) and control (6.2 [4.5-8.9] mg/g of tissue; P<0.05) animals. We conclude that SCFA may enhance mucosal re-epithelialization in experimental colitis, whereas hypertonic glucose is of no benefit.

GABA in the central amygdaloid nucleus modulates the electrolyte excretion and hormonal responses to blood volume expansion in rats

We investigated the involvement of GABAergic mechanisms of the central amygdaloid nucleus (CeA) in unanesthetized rats subjected to acute isotonic or hypertonic blood volume expansion (BVE). Male Wistar rats bearing cannulas unilaterally implanted in the CeA were treated with vehicle, muscimol (0.2 nmol/0.2 µL) or bicuculline (1.6 nmol/0.2 µL) in the CeA, followed by isotonic or hypertonic BVE (0.15 or 0.3 M NaCl, 2 mL/100 g body weight over 1 min). The vehicle-treated group showed an increase in sodium excretion, urinary volume, plasma oxytocin (OT), and atrial natriuretic peptide (ANP) levels compared to control rats. Muscimol reduced the effects of BVE on sodium excretion (isotonic: 2.4 ± 0.3 vs vehicle: 4.8 ± 0.2 and hypertonic: 4.0 ± 0.7 vs vehicle: 8.7 ± 0.6 µEq·100 g-1·40 min-1); urinary volume after hypertonic BVE (83.8 ± 10 vs vehicle: 255.6 ± 16.5 µL·100 g-1·40 min-1); plasma OT levels (isotonic: 15.3 ± 0.6 vs vehicle: 19.3 ± 1 and hypertonic: 26.5 ± 2.6 vs vehicle: 48 ± 3 pg/mL), and ANP levels (isotonic: 97 ± 12.8 vs vehicle: 258.3 ± 28.1 and hypertonic: 160 ± 14.6 vs vehicle: 318 ± 16.3 pg/mL). Bicuculline reduced the effects of isotonic or hypertonic BVE on urinary volume and ANP levels compared to vehicle-treated rats. However, bicuculline enhanced the effects of hypertonic BVE on plasma OT levels. These data suggest that CeA GABAergic mechanisms are involved in the control of ANP and OT secretion, as well as in sodium and water excretion in response to isotonic or hypertonic blood volume expansion.

Antioxidant effect of mogrosides against oxidative stress induced by palmitic acid in mouse insulinoma NIT-1 cells

Excessive oxidative stress in pancreatic β cells, caused by glucose and fatty acids, is associated with the pathogenesis of type 2 diabetes. Mogrosides have shown antioxidant and antidiabetic activities in animal models of diabetes, but the underlying mechanisms remain unclear. This study evaluated the antioxidant effect of mogrosides on insulinoma cells under oxidative stress caused by palmitic acid, and investigated the underlying molecular mechanisms. Mouse insulinoma NIT-1 cells were cultured in medium containing 0.75 mM palmitic acid, mimicking oxidative stress. The effects of 1 mM mogrosides were determined with the dichlorodihydrofluorescein diacetate assay for intracellular reactive oxygen species (ROS) and FITC-Annexin V/PI assay for cell apoptosis. Expression of glucose transporter-2 (GLUT2) and pyruvate kinase was determined by semi-quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction. Palmitic acid significantly increased intracellular ROS concentration 2-fold (P<0.05), and decreased expression of GLUT2 (by 60%, P<0.05) and pyruvate kinase (by 80%, P<0.05) mRNAs in NIT-1 cells. Compared with palmitic acid, co-treatment with 1 mM mogrosides for 48 h significantly reduced intracellular ROS concentration and restored mRNA expression levels of GLUT2 and pyruvate kinase. However, mogrosides did not reverse palmitic acid-induced apoptosis in NIT-1 cells. Our results indicate that mogrosides might exert their antioxidant effect by reducing intracellular ROS and regulating expression of genes involved in glucose metabolism. Further research is needed to achieve a better understanding of the signaling pathway involved in the antioxidant effect of mogrosides.

Thermoacclimatory variations in the activities of enzymes implicated in ion transport in the rainbow trout, salmo gairdneri

Two groups of rainbow trout were acclimated to 20 , 100 , and 18 o C. Plasma sodium, potassium, and chloride levels were determined for both. One group was employed in the estimation of branchial and renal (Na+-K+)-stimulated, (HC0 3-)-stimulated, and CMg++)-dependent ATPase activities, while the other was used in the measurement of carbonic anhydrase activity in the blood, gill and kidney. Assays were conducted using two incubation temperature schemes. One provided for incubation of all preparations at a common temperature of 2S oC, a value equivalent to the upper incipient lethal level for this species. In the other procedure the preparations were incubated at the appropriate acclimation temperature of the sampled fish. Trout were able to maintain plasma sodium and chloride levels essentially constant over the temperature range employed. The different incubation temperature protocols produced different levels of activity, and, in some cases, contrary trends with respect to acclimation temperature. This information was discussed in relation to previous work on gill and kidney. The standing-gradient flow hypothesis was discussed with reference to the structure of the chloride cell, known thermallyinduced changes in ion uptake, and the enzyme activities obtained in this study. Modifications of the model of gill lon uptake suggested by Maetz (1971) were proposed; high and low temperature models resulting. In short, ion transport at the gill at low temperatures appears to involve sodium and chloride 2 uptake by heteroionic exchange mechanisms working in association w.lth ca.rbonlc anhydrase. G.l ll ( Na + -K + ) -ATPase and erythrocyte carbonic anhydrase seem to provide the supplemental uptake required at higher temperatures. It appears that the kidney is prominent in ion transport at low temperatures while the gill is more important at high temperatures. 3 Linear regression analyses involving weight, plasma ion levels, and enzyme activities indicated several trends, the most significant being the interrelationship observed between plasma sodium and chloride. This, and other data obtained in the study was considered in light of the theory that a link exists between plasma sodium and chloride regulatory mechanisms.

Le diabète maternel influence la morphogenèse rénale et la programmation périnatale

Le diabète maternel est un facteur de risque majeur pour le développement de malformations congénitales. Dans le syndrome de l’embryopathie diabétique, l’exposition prolongée du fœtus à de hautes concentrations ambientes de glucose induit des dommages qui peuvent affecter plusieurs organes, dont les reins. Les malformations rénales sont la cause de près de 40 pourcent des cas d’insuffisance rénale infantile. L’hyperglycémie constitue un environnement utérin adverse qui nuit à la néphrogenèse et peut causer l’agenèse, la dysplasie (aplasie) ou l’hypoplasie rénale. Les mécanismes moléculaires par lesquels les hautes concentrations ambientes de glucose mènent à la dysmorphogenèse et aux malformations demeurent toutefois mal définis. Le diabète maternel prédispose aussi la progéniture au développement d’autres problèmes à l’âge adulte, tels l’hypertension, l’obésité et le diabète de type 2. Ce phénomène appelé ‘programmation périnatale’ a suscité l’intérêt au cours des dernières décennies, mais les mécanismes responsables demeurent mal compris. Mes études doctorales visaient à élucider les mécanismes moléculaires par lesquels le diabète maternel ou un environnement in utero hyperglycémique affecte la néphrogenèse et programme par la suite la progéniture a développer de l’hypertension par des observations in vitro, ex vivo et in vivo. Nous avons utilisé les cellules MK4, des cellules embryonnaires du mésenchyme métanéphrique de souris, pour nos études in vitro et deux lignées de souris transgéniques (Tg) pour nos études ex vivo et in vivo, soient les souris HoxB7-GFP-Tg et Nephrin-CFP-Tg. Les souris HoxB7-GFP-Tg expriment la protéine fluorescente verte (GFP) dans le bourgeon urétérique (UB), sous le contrôle du promoteur HoxB7. Les souris Nephrin-CFP expriment la protéine fluorescente cyan (CFP) dans les glomérules, sous le contrôle du promoteur nephrin spécifique aux podocytes. Nos études in vitro visaient à déterminer si les hautes concentrations de glucose modulent l’expression du gène Pax2 dans les cellules MK4. Les cellules MK4 ont été traitées pendant 24h avec du milieu contenant soit 5mM D-glucose et 20mM D-mannitol ou 25mM D-glucose et avec ou sans antioxydants ou inhibiteurs de p38 MAPK, p44/42 MAPK, PKC et NF-kB. Nos résultats ont démontré que le D-glucose élevé (25mM) augmente la génération des espèces réactives de l’oxygène (ROS) dans les cellules MK4 et induit spécifiquement l’expression du gène Pax2. Des analogues du glucose tels le D-mannitol, L-glucose ou le 2-Deoxy-D-glucose n’induisent pas cette augmentation dans les cellules MK4. La stimulation de l’expression du gène Pax2 par le D-glucose dans les cellules MK4 peut être bloquée par des inhibiteurs des ROS et de NF-kB, mais pas par des inhibiteurs de p38 MAPK, p44/42 MAPK ou PKC. Ces résultats indiquent que la stimulation de l’expression du gène Pax2 par les concentrations élevées de glucose est due, au moins en partie, à la génération des ROS et l’activation de la voie de signalisation NF-kB, et non pas via les voies PKC, p38 MAPK et p44/42 MAPK. Nos études ex vivo s’intéressaient aux effets d’un milieu hyperglycémique sur la morphogenèse de la ramification du bourgeon urétérique (UB). Des explants de reins embryonnaires (E12 à E18) ont été prélevés par micro-dissection de femelles HoxB7-GFP gestantes. Les explants ont ensuite été cultivés dans un milieu contenant soit 5mM D-glucose et 20mM D-mannitol ou 25mM D-glucose et avec ou sans antioxydants, catalase ou inhibiteur de PI3K/AKT pour diverses durées. Nos résultats ont démontré que le D-glucose stimule la ramification du UB de manière spécifique, et ce via l’expression du gène Pax2. Cette augmentation de la ramification et de l’expression du gène Pax2 peut être bloquée par des inhibiteurs des ROS et de PI3K/AKT. Ces études ont démontré que les hautes concentrations de glucose altèrent la morphogenèse de la ramification du UB via l’expression de Pax2. L’effet stimulant du glucose semble s’effectuer via la génération des ROS et l’activation de la voie de signalisation Akt. Nos études in vivo visaient à déterminer le rôle fondamental du diabète maternel sur les défauts de morphogenèse rénale chez la progéniture. Dans notre modèle animal, le diabète maternel est induit par le streptozotocin (STZ) chez des femelles HoxB7-GFP gestantes (E13). Les souriceaux ont été étudiés à différents âges (naissants et âgés de une, deux ou trois semaines). Nous avons examiné leurs morphologie rénale, nombre de néphrons, expression génique et les événements apoptotiques lors de cette étude à court terme. La progéniture des mères diabétiques avait un plus faible poids, taille et poids des reins, et possédait des glomérules plus petits et moins de néphrons par rapport à la progéniture des mères contrôles. La dysmorphogenèse rénale observée est peut-être causée par l’augmentation de l’apoptose des cellules dans la région du glomérule. Nos résultats ont montré que les souriceaux nés de mères diabétiques possèdent plus de podocytes apoptotiques et plus de marquage contre la caspase-3 active dans leurs tubules rénaux que la progéniture des mères contrôles. Les souriceaux des mères diabétiques montrent une augmentation de l’expression des composants du système rénine angiotensine (RAS) intrarénal comme l’angiotensinogène et la rénine, ainsi qu’une augmentation des isoformes p50 et p65 de NF-kB. Ces résultats indiquent que le diabète maternel active le RAS intrarénal et induit l’apoptose des glomérules, menant à une altération de la morphogenèse rénale de la progéniture. En conclusion, nos études ont permis de démontrer que le glucose élevé ou l’environnement in utero diabétique altère la morphogenèse du UB, qui résulte en un retard dans la néphrogenèse et produit des reins plus petits. Cet effet est dû, au moins en partie, à la génération des ROS, à l’activation du RAS intrarénal et à la voie NF-kB. Nos études futures se concentreront sur les mécanismes par lesquels le diabète maternel induit la programmation périnatale de l’hypertension chez la progéniture adulte. Cette étude à long terme porte sur trois types de progénitures : adultes nés de mères contrôles, diabétiques ou diabétiques traitées avec insuline pendant la gestation. Nous observerons la pression systolique, la morphologie rénale et l’expression de divers gènes et protéines. Nous voulons de plus déterminer si la présence d’un système antioxydant (catalase) peut protéger la progéniture des effets néfastes des ROS causés par l’environnement in utero hyperglycémique. Les souris Catalase-Tg expriment la catalase spécifiquement dans les tubules proximaux et nous permettrons d’explorer notre hypothèse sur le rôle des ROS dans notre modèle expérimental de diabète maternel.

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.

Déterminer le lien entre l’hyperglycémie et/ou l’hypoinsulinémie et la dégradation clinique observée avant le diagnostic du Diabète Associé à la Fibrose Kystique.

La Fibrose kystique (FK) est une maladie génétique qui se traduit par une destruction progressive des poumons et éventuellement, à la mort. La principale complication secondaire est le diabète associé à la FK (DAFK). Une dégradation clinique (perte de poids et de la fonction pulmonaire) accélérée est observée avant le diagnostic. L’objectif principal de mon projet de doctorat est de déterminer, par l’intermédiaire du test d’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO), s’il existe un lien entre l’hyperglycémie et/ou l’hypoinsulinémie et la dégradation clinique observée avant le diagnostic du DAFK. Nous allons ainsi évaluer l’importance des temps intermédiaires de l’HGPO afin de simplifier le diagnostic d’une dysglycémie ainsi que d’établir des nouveaux marqueurs indicateurs de patients à risque d’une détérioration clinique. L’HGPO est la méthode standard utilisée dans la FK pour le diagnostic du DAFK. Nous avons démontré que les valeurs de glycémie obtenues au temps 90-min de l’HGPO seraient suffisantes pour prédire la tolérance au glucose des patients adultes avec la FK, autrement établie à l’aide des valeurs à 2-h de l’HGPO. Nous proposons des glycémies à 90-min de l’HGPO supérieure à 9.3 mmol/L et supérieure à 11.5 mmol/L pour détecter l’intolérance au glucose et le DAFK, respectivement. Une cause importante du DAFK est un défaut de la sécrétion d’insuline. Les femmes atteintes de la FK ont un risque plus élevé de développer le DAFK que les hommes, nous avons donc exploré si leur sécrétion était altérée. Contrairement à notre hypothèse, nous avons observé que les femmes avec la FK avaient une sécrétion d’insuline totale plus élevée que les hommes avec la FK, mais à des niveaux comparables aux femmes en santé. Le groupe de tolérance au glucose récemment proposé et nommé indéterminé (INDET : 60-min HGPO > 11.0 mais 2h-HGPO <7.8mmol/L) est à risque élevé de développer le DAFK. Par contre, les caractéristiques cliniques de ce groupe chez les patients adultes avec la FK n’ont pas été établies. Nous avons observé que le groupe INDET a une fonction pulmonaire réduite et similaire au groupe DAFK de novo et aucun des paramètres glucidiques et insulinémiques expliqueraient cette observation. Dans une population pédiatrique de patients avec la FK, une association a été rapportée entre une glycémie élevée à 60-min de l’HGPO et une fonction pulmonaire diminuée. Dans notre groupe de patients adultes avec la FK, il existe une association négative entre la glycémie à 60-min de l’HGPO et la fonction pulmonaire et une corrélation positive entre l’insulinémie à 60-min de l’HGPO et l’indice de masse corporelle (IMC). De plus, les patients avec une glycémie à 60-min HGPO > 11.0 mmol/L ont une fonction pulmonaire diminuée et une sensibilité à l’insuline basse alors que ceux avec une insulinémie à 60-min HGPO < 43.4 μU/mL ont un IMC ainsi qu’une fonction pulmonaire diminués. En conclusion, nous sommes le premier groupe à démontrer que 1) le test d’HGPO peut être raccourci de 30 min sans compromettre la catégorisation de la tolérance au glucose, 2) les femmes avec la FK démontrent une préservation de leur sécrétion de l’insuline, 3) le groupe INDET présente des anomalies précoces de la fonction pulmonaire comparable au groupe DAFK de novo et 4) la glycémie et l’insuline à la première heure de l’HGPO sont associées aux deux éléments clefs de la dégradation clinique. Il est crucial d’élucider les mécanismes pathophysiologiques importants afin de mieux prévoir la survenue de la dégradation clinique précédant le DAFK.

Aislamiento, identificación y conservación de cultivos de bacterias lácticas antagonistas de microbiota contaminante de sangre de matadero

La sangre obtenida en el matadero es un producto altamente contaminado que requiere un procesamiento inmediato si se pretende utilizarla como insumo alimentario en la fabricación de productos destinados al consumo humano. Si bien es cierto que los sistemas de higienización podrían ser muy eficientes desde el punto de vista de calidad microbiológica, su instalación en la línea de sacrificio comportaría muchas dificultades desde el punto de vista técnico y en algún caso sería muy costoso. La bioconservación podría ser una alternativa para mejorar la calidad microbiológica de la sangre, alargar su vida útil y reducir las posibilidades de procesamiento inmediato. El presente estudio nos permitiría formular la posibilidad de aplicar la bioconservación en sangre de cerdo procedente de matadero industrial, utilizando bacterias ácido lácticas (BAL) como cultivo bioprotector, para lo cual se aislaron cepas de BAL autóctonas y se confeccionaron dos colecciones una de BAL mesófilas y otra de psicrótrofas. Se evaluó el potencial antagonista de la colección de BAL mesófilas y psicrótrofas a 30ºC y a 15ºC respectivamente frente a bacterias contaminantes habituales de este subproducto. Las BAL que demostraron antagonismo en placa (7,1% a 30ºC y 11% a 15ºC) fueron seleccionadas para evaluar el potencial antagonista en sangre, donde el efecto inhibitorio se vio favorecido por la adición de un 2% glucosa. S.aureus y P. fluorescens fueron los indicadores más inhibidos por las cepas mesófilas, en algunos casos con reducciones superiores a 7 unidades logarítmicas. En condiciones psicrótrofas la bacteria más sensible a la presencia de BAL fue Bacillus sp., donde 8 de las 11 BAL ensayadas permitieron reducciones superiores a 4 logs y 1cepa incluso superiores a 7 logs; se obtuvieron reducciones máximas de 3 logs de E.coli y Pseudomonas fue inhibida por todas las BAL ensayadas, en algún caso con reducciones superiores a 5 logs. Las 5 que cepas que presentaron el espectro de inhibición más amplio en condiciones mesófilas y 7 en condiciones psicrótrofas frente a los microorganismos indicadores contaminantes de sangre de matadero se identificaron mediante técnicas moleculares por comparación de la secuencias correspondientes al gen que codifica la síntesis de 16S ARNr (16S ADNr) con las secuencias publicadas en las bases de datos. De las 7 cepas antagonistas en condiciones psicrótrofas 5 se identificaron como Lactococcus garvieae y 2 como Enterococcus malodoratus/gilvius raffinosus. Todas las BAL con potencial antagonista en condiciones mesófilas pertenecían al género Lactobacillus, 3 de elllas se identificaron como Lactobacillus murinus/animalis y una se identificó como Lactobacillus reuteri. TA20 que tuvo un gran espectro de inhibición a ambas temperaturas se identificó como Lactococcus garvieae. En este estudio se evaluaron tres métodos de conservación a largo plazo de las cepas que mostraron potencial antagonista. Se comparó la liofilización, la atomización frente a la congelación a -80ºC que era método que se había utilizado hasta el momento para conservar ambas colecciones de BAL. En general, los métodos de deshidratación (atomización y liofilización) y mantenimiento en refrigeración a 5ºC de los cultivos deshidratados se han mostrado más eficaces que la congelación.

Proteomic analysis of the site specificity of glycation and carboxymethylation of ribonuclease

Proteomic analysis using electrospray liquid chromatography-mass spectrometry (ESI-LC-MS) has been used to compare the sites of glycation (Amadori adduct formation) and carboxymethylation of RNase and to assess the role of the Amadori adduct in the formation of the advanced glycation end-product (AGE), N-is an element of-(carboxymethyl)lysine (CIVIL). RNase (13.7 mg/mL, 1 mM) was incubated with glucose (0.4 M) at 37 degreesC for 14 days in phosphate buffer (0.2 M, pH 7.4) under air. On the basis of ESI-LC-MS of tryptic peptides, the major sites of glycation of RNase were, in order, K41, K7, K1, and K37. Three of these, in order, K41, K7, and K37 were also the major sites of CIVIL formation. In other experiments, RNase was incubated under anaerobic conditions (1 mM DTPA, N-2 purged) to form Amadori-modified protein, which was then incubated under aerobic conditions to allow AGE formation. Again, the major sites of glycation were, in order, K41, K7, K1, and K37 and the major sites of carboxymethylation were K41, K7, and K37. RNase was also incubated with 1-5 mM glyoxal, substantially more than is formed by autoxidation of glucose under experimental conditions, but there was only trace modification of lysine residues, primarily at K41. We conclude the following: (1) that the primary route to formation of CIVIL is by autoxidation of Amadori adducts on protein, rather than by glyoxal generated on autoxidation of glucose; and (2) that carboxymethylation, like glycation, is a site-specific modification of protein affected by neighboring amino acids and bound ligands, such as phosphate or phosphorylated compounds. Even when the overall extent of protein modification is low, localization of a high proportion of the modifications at a few reactive sites might have important implications for understanding losses in protein functionality in aging and diabetes and also for the design of AGE inhibitors.

Functional analysis of a novel missense NBC1 mutation and of other mutations causing proximal renal tubular acidosis

Mutations in the Na+-HCO3- cotransporter NBC1 cause severe proximal tubular acidosis (pRTA) associated with ocular abnormalities. Recent studies have suggested that at least some NBC1 mutants show abnormal trafficking in the polarized cells. This study identified a new homozygous NBC1 mutation (G486R) in a patient with severe pRTA. Functional analysis in Xenopus oocytes failed to detect the G486R activity due to poor surface expression. In ECV304 cells, however, G486R showed the efficient membrane expression, and its transport activity corresponded to approximately 50% of wild-type (WT) activity. In Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells, G486R was predominantly expressed in the basolateral membrane domain as observed for WT. Among the previously identified NBC1 mutants that showed poor surface expression in oocytes, T485S showed the predominant basolateral expression in MDCK cells. On the other hand, L522P was exclusively retained in the cytoplasm in ECV304 and MDCK cells, and functional analysis in ECV304 cells failed to detect its transport activity. These results indicate that G486R, like T485S, is a partial loss of function mutation without major trafficking abnormalities, while L522P causes the clinical phenotypes mainly through its inability to reach the plasma membranes. Multiple experimental approaches would be required to elucidate potential disease mechanism by NBC1 mutations.

Synthesis and structure of cage-like mesoporous silica using different precursors

In this work the synthesis of cubic, FDU-1 type, ordered mesoporous silica (OMS) was developed from two types of silicon source, tetraethyl orthosilicate (TEOS) and a less expensive compound, sodium silicate (Na(2)Si(3)O(7)), in the presence of a new triblock copolymer template Vorasurf 504 (EO(38)BO(46)EO(38)). For both silicon precursors the synthesis temperature was evaluated. For TEOS the effect of polymer dissolution in methanol and the acid solution (HCl and HBr) on the material structure was analyzed. For Na(2)Si(3)O(7) the influence of the polymer mass and the hydrothermal treatment time were the explored experimental parameters. The samples were examined by Small Angle X-ray Scattering (SAXS) and Nitrogen Sorption. For both precursors the decrease on the synthesis temperature from ambient, -25 degrees C, to -15 degrees C improved the ordered porous structure. For TEOS, the SAXS results showed that there is an optimum amount of hydrophobic methanol that contributed to dissolve the polymer but did not provoke structural disorder. The less electronegative Br-ions, when compared to Cl-, induced a more ordered porous structure, higher surface areas and larger lattice parameters. For Na(2)Si(3)O(7) the increase on the hydrothermal treatment time as well as the use of an optimized amount of polymer promoted a better ordered porous structure. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.