Use of a cysteine proteinase from Carica candamarcensis as a protective agent during DNA extraction

We describe the use of a plant cysteine proteinase isolated from latex of Carica candamarcensis as a protective agent during isolation of bacterial DNA following growth in culture of these cells. Between 100 to 720 units of proteinase (1 µg = 6 units) afforded good DNA protection when incubated with various kinds of microorganisms. Agarose gel electrophoresis showed that the resulting DNA was similar in size to DNA preparations obtained by treatment with proteinase K. The viability of the resulting material was checked by PCR amplification using species-specific primers. After standing at room temperature (25oC) for 35 days, the enzyme lost 10% of its initial activity. The enzyme stability and good yield of DNA suggest the use of this proteinase as an alternative to proteinase K.

Black bean (Phaseolus vulgaris L.) as a protective agent against DNA damage in mice

This study was designed to evaluate the toxicogenetic or protective effect of cooked and dehydrated black beans (Phaseolus vulgaris L.) in bone marrow and peripheral blood cells of exposed mice. The frequency of micronuclei detected using the bone marrow erythrocyte micronucleus test and level of DNA lesions detected by the comet assay were chosen as end-points reflecting mutagenic and genotoxic damage, respectively. Initially, Swiss male mice were fed with a 20% black bean diet in order to detect mutagenic and genotoxic activity. However, no increase in the frequency of bone marrow micronucleated polychromatic erythrocytes (MN PCEs) or DNA lesion in leukocytes was observed. In contrast, received diets containing 1, 10 or 20% of black beans, a clear, but not dose-dependent reduction in the frequency of MN PCEs were observed in animals simultaneously treated with cyclophosphamide, an indirect acting mutagen. Similar results were observed in leukocytes by the comet assay. Commercial anthocyanin was also tested in an attempt to identify the bean components responsible for this protective effect. However, instead of being protective, the flavonoid, at the highest dose administered (50 mg/kg bw), induced primary DNA lesion, as detected by the comet assay. These data indicate the importance of food components in preventing genetic damage induced by chemical mutagens, and also reinforce the role of toxicogenetic techniques in protecting human health. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Inorganic UV filters

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

Human skin in vitro permeation of bentazon and isoproturon formulations with or without protective clothing suit.

Skin exposures to chemicals may lead, through percutaneous permeation, to a significant increase in systemic circulation. Skin is the primary route of entry during some occupational activities, especially in agriculture. To reduce skin exposures, the use of personal protective equipment (PPE) is recommended. PPE efficiency is characterized as the time until products permeate through material (lag time, Tlag). Both skin and PPE permeations are assessed using similar in vitro methods; the diffusion cell system. Flow-through diffusion cells were used in this study to assess the permeation of two herbicides, bentazon and isoproturon, as well as four related commercial formulations (Basagran(®), Basamais(®), Arelon(®) and Matara(®)). Permeation was measured through fresh excised human skin, protective clothing suits (suits) (Microchem(®) 3000, AgriSafe Pro(®), Proshield(®) and Microgard(®) 2000 Plus Green), and a combination of skin and suits. Both herbicides, tested by itself or as an active ingredient in formulations, permeated readily through human skin and tested suits (Tlag < 2 h). High permeation coefficients were obtained regardless of formulations or tested membranes, except for Microchem(®) 3000. Short Tlag, were observed even when skin was covered with suits, except for Microchem(®) 3000. Kp values tended to decrease when suits covered the skin (except when Arelon(®) was applied to skin covered with AgriSafe Pro and Microgard(®) 2000), suggesting that Tlag alone is insufficient in characterizing suits. To better estimate human skin permeations, in vitro experiments should not only use human skin but also consider the intended use of the suit, i.e., the active ingredient concentrations and type of formulations, which significantly affect skin permeation.

Does Cyclophosphamide Play a Protective Role Against Neuronal Loss in Chronic T. cruzi Infection?

In this study, we verified the possible role of cyclophosphamide (CY) in protecting or not against neuronal losses in young and aged male Calomys callosus chronically infected with the MORC-1 strain of Trypanosoma cruzi through numerical quantification of neurons from the myenteric plexus of the colon and quantification of nitric-oxide concentration (NO) during the acute and chronic phase of infection. For this purpose, groups of young C. callosus were infected with the MORC-1 strain of T. cruzi. A group of infected animals received i.p. 0.2 mg/ml genuxal dissolved in distilled water treatment with CY. NO concentration in aged animals displayed reduced levels when compared to those found in young animals. No significant alterations in the number of neurons were observed in young animals, but for aged ones, a protective role of CY in reducing neuron loss was noted, in addition to enhancing the neuronal volume, area, and perimeter. These results suggest that CY administration, depending on the dose and time span, can act as a protective agent against neuronal losses.

Protective effect of bixin on cisplatin-induced genotoxicity in PC12 cells

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Protective effect of gamma-tocopherol-enriched diet on N-methyl-N-nitrosourea-induced epithelial dysplasia in rat ventral prostate

Despite recent advances in understanding the biological basis ofprostate cancer (PCa), the management of this disease remains a challenge. Chemoprotective agents have been usedto protect against or eradicateprostatemalignancies. Here, we investigated the protective effect of -tocopherol on N-methyl-N-nitrosourea (MNU)-induced epithelial dysplasia in the rat ventral prostate (VP). Thirty-two male Wistar rats were divided into four groups (n=8): control (CT): healthy control animals fed a standard diet; control+-tocopherol (CT+T): healthy control animals without intervention fed a -tocopherol-enriched diet (20mg/kg); N-methyl-N-nitrosourea (MNU): rats that received a single dose of MNU (30mg/kg) plus testosterone propionate (100mg/kg) and were fed a standard diet; and MNU+-tocopherol (MNU+T): rats that received the same treatment of MNU plus testosterone and were fed with a -tocopherol-enriched diet (20mg/kg). After 4months, the VPs were excised to evaluate morphology, cell proliferation and apoptosis, as well as cyclooxygenase-2 (Cox-2), glutathione-S-transferase-pi (GST-pi) and androgen receptor (AR) protein expression, and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) activity. An increase in the incidence of epithelial dysplasias, such as stratified epithelial hyperplasia and squamous metaplasia, in the MNU group was accompanied by augmented cell proliferation, GST-pi and Cox-2 immunoexpression and pro-MMP-9 activity. Stromal thickening and inflammatory foci were also observed. The administration of a -tocopherol-enriched diet significantly attenuated the adverse effects of MNU in the VP. The incidence of epithelial dysplasia decreased, along with the cell proliferation index, GST-pi and Cox-2 immunoexpression. The gelatinolytic activity of pro-MMP-9 returned to the levels observed for the CT group. These results suggest that -tocopherol acts as a protective agent against MNU-induced prostatic disorders in the rat ventral prostate.

Antiageing mechanisms of a standardized supercritical CO2 preparation of Black Jack (Bidens pilosa L.) in human fibroblasts and skin fragments

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

Protective effect of bixin on cisplatin-induced genotoxicity in PC12 cells

Bixin is the main carotenoid found in annatto seeds (Bixa orellana L.) and is responsible for their reddish-orange color. The antioxidant properties of this compound are associated with its ability to scavenge free radicals, which may reduce damage and protect tissues against toxicity caused by anticancer drugs such as cisplatin. In this study, the genotoxicity and antigenotoxicity of bixin on cisplatin-induced toxicity in PC12 cells was assessed. Cytotoxicity was evaluated using the mu assay, mutagenicity, genotoxicity, and protective effect of bixin were evaluated using the micronucleus test and comet assay. PC12 cells were treated with bixin (0.05, 0.08, and 0.10 mu g/mL), cisplatin (0.1 mu g/mL) or a combination of both bixin and cisplatin. Bixin was neither cytotoxic nor genotoxic compared to the controls. In the combined treatment bixin significantly reduced the percentage of DNA in tail and the frequency of micronuclei induced by cisplatin. This result suggests that bixin can function as a protective agent, reducing cisplatin-induced DNA damage in PC12 cells, and it is possible that this protection could also extend to neuronal cells. Further studies are being conducted to better understand the mechanisms involved in the activity of this protective agent prior to using it therapeutically. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determinação fotométrica do ácido ascórbico

The photometric determination of ascorbic acid with the "E. E. L. portable colorimeter" can be carried" out rapid and conveniently using either 3% HPO3 or 0,4% (COOH) 2 as protective agent. The standards would contain from 2 to 20 micrograms of ascorbic acid per ml of metaphosphoric or oxalic acid solutions. We mix 10 ml of these solutions with 3 ml of the adequate citrate buffer solutions, and we pipet 5 ml of the resulting mixture to a matched test tube containing 5 ml of sodium - 2,6 - dichlorobenzenoneindophenol (80 mg per liter); then we shake well and after 15 seconds the extintion is read using green filter. The readings are subtracted from the blank one. Designating the differences by x and the concentrations of ascorbic acid/ml in the standards by y, we get, with the acid of the method of least squares, the following regression equations: for the metaphosphoric acid Y = 0,543x + 0,629 for the oxalic acid Y = 0,516x + 0,422, which permit, by interpolating, the determination of the ascorbic acid content in plant materials.

Quels nouveaux médicaments a l'horizon pour te traitement du cancer avancé de la prostate [New drugs at the horizon for men with prostate cancer]

Despite major progress in the understanding of biological mechanisms underlying metastatic prostate cancer, the treatment of men with advanced prostate cancer remains challenging. Several randomized controlled trials with promising or positive results are underway or just released. Here we discuss new treatments which might be used in clinic in the near future: hormonal treatments (Abiraterone and MDV3100), a new chemotherapy (Cabazitaxel), a cellular vaccine (Sipuleucel-T), anti-angiogenic drugs (Bevacizumab, Aflibercept), a new radioactive treatment (Alpharadin) and a new bone-protective agent (Deno-sumab).

Endothelin-1 and H2O2-induced signaling in vascular smooth muscle cells : modulation by CaMKII and Nitric oxide

L’endothéline-1 (ET-1) est un peptide vasoactif extrêmement puissant qui possède une forte activité mitogénique dans les cellules du muscle lisse vasculaire (VSMCs). Il a été démontré que l’ET-1 est impliquée dans plusieurs maladies cardio-vasculaires, comme l’athérosclérose, l'hypertension, la resténose après l'angioplastie, l’insuffisance cardiaque et l'arythmie. L’ET-1 exerce ses effets via plusieurs voies de signalisation qui incluent le Ca2+, les protéines kinases activées par les mitogènes (MAPKs) y compris les kinases régulées par les signaux extracellulaires (ERK1/2) et la voie de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI-3K)/protein kinase B (PKB). Plusieurs études ont démontré que les dérivés réactifs de l'oxygène (ROS) peuvent jouer un rôle important dans la signalisation d’ERK1/2 et de PKB induite par plusieurs facteurs de croissance et hormones. Nous avons précédemment montré que l'ET-1 produit des ROS qui agissent comme médiateur de la signalisation cellulaire induite par l’ET-1. Le peroxyde d’hydrogène (H2O2), une molécule qui appartient à la famille des ROS, peut activer les voies de la MAPK et de la PKB dans les VSMCs. Par ailleurs, nos résultats suggèrent également que le Ca2+ et la calmoduline (CaM) sont essentiels pour la phosphorylation d’ERK1/2, de p38 et de PKB induite par le H2O2 dans les VSMCs. La Ca2+/CaM-dependent protein kinases II (CaMKII) est une sérine/thréonine protéine kinase multifonctionnelle activée par le Ca2+/CaM. Il a été montré que la CaMKII est impliquée dans les voies de signalisation induite par le H2O2 dans les cellules endothéliales. Cependant, le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de la proline-rich tyrosine kinase 2 (Pyk2) induite par l’ET-1 et le H2O2, de même que son rôle dans l’effet hypertrophique et prolifératif de l’ET-1 dans les VSMCs demeure inexploré. Le monoxyde d’azote (NO) est une molécule vasoactive impliquée dans la régulation de plusieurs réponses hormonales. Le NO peut moduler la signalisation contrôlant la croissance cellulaire induite par plusieurs agonistes d’où son rôle protecteur dans le système vasculaire. Des études ont montré que le NO peut inhiber la voie de Ras/Raf/ERK1/2 et la voie de PKB induite par le facteur de croissance endothélial (EGF) et l’angiotensine II (Ang II). Beaucoup d’autres travaux ont mis en évidence un cross-talk entre les voies de signalisation activées par l’ET-1 et le NO. La capacité du NO à inhiber la signalisation intracellulaire induite par l’ET-1 dans les VSMCs demeure inconnue. Le travail présenté dans cette thèse vise à déterminer le rôle du système Ca2+-CaM-CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 et le H2O2 ainsi que son rôle dans la croissance et la prolifération cellulaire induites par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également testé le rôle du NO dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 ainsi que la synthèse protéique induite par l’ET-1. Dans la première partie de notre étude, nous avons examiné le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs en utilisant trois approches différentes i.e. l'usage d'inhibiteurs pharmacologiques, un peptide auto-inhibiteur de la CaMKII (CaMKII AIP) et la technique de siRNA. Nous avons démontré que la CaMKII est impliquée dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Des études précédentes ont montré à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques comme le KN-93 que l'Ang II et les agents induisant une augmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire comme l’ionomycine, provoquent la phosphorylation d’ERK1/2 via la CaM dans les VSMCs. Cependant, en utilisant différentes approches, nos études ont montré pour la première fois une implication de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également rapporté pour la première fois, un rôle crucial de la CaMKII dans la pathophysiologie vasculaire associée à l’ET-1 puisque l’activation de la CaMKII joue un rôle important dans l’hypertrophie et la croissance cellulaire. Dans la deuxième partie, à la lumière des études précédentes qui montraient que les ROS agissent comme médiateurs de la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs, nous avons examiné si la CaMKII est également impliquée dans l’activation des voies d’ERK1/2 et de PKB induite par le H2O2. En utilisant des approches pharmacologiques et moléculaires, nous avons montré, comme pour l’ET-1, que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par le H2O2. Nous avons précédemment montré que la transactivation du récepteur de type I de l’insulin-like growth factor (IGF-1R) est nécessaire à l’activation de PKB induite par le H2O2. Pour cette raison, nous avons examiné l'effet de l'inhibition de la CaMKII par l’inhibiteur pharmacologique ou par le knock-down de la CaMKII sur la phosphorylation d’IGF-1R induite par le H2O2. Les résultats démontrent que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et d’IGF-1R induite par le H2O2. Dans la troisième partie de notre étude, nous avons également examiné le mécanisme moléculaire par lequel le NO exerce ses effets anti-mitogéniques et anti-hypertrophiques dans la signalisation induite par l’ET-1. En testant l'effet de deux différents donneurs de NO (S-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP), sodium nitroprusside (SNP)) et un inhibiteur de NO synthase, le N (G)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1, nous avons observé que le NO a un effet inhibiteur sur la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Par ailleurs, le 8-Br-GMPc, un analogue du GMPc, a un effet similaire à celui des deux donneurs du NO, tandis que l’oxadiazole quinoxaline (ODQ), un inhibiteur de la guanylate cyclase soluble, inverse l'effet inhibiteur du NO. Nous concluons que le NO diminue la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 d’une manière dépendante du GMPc. Le NO inhibe aussi les effets hypertrophiques de l’ET-1 puisque le traitement avec le SNAP diminue la synthèse des protéines induite par l’ET-1. En résumé, les études présentées dans cette thèse démontrent que l’ET-1 et le H2O2 sont des activateurs de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 dans les VSMCs et que la CaMKII s’avère nécessaire pour ce processus, en agissant en amont de l’activation de IGF-1R induite par le H2O2 dans les VSMCs. Elles montrent également que le NO inhibe la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1. Enfin, nos travaux suggèrent aussi que l’activation de la CaMKII stimule la synthèse des protéines et de l’ADN induites par l’ET-1 alors que le NO inhibe la synthèse des protéines induite par ET-1. Mots clés: Endothéline ; Peroxyde d'hydrogène ; CaMKII ; Monoxyde d’azote ; Système vasculaire ; PKB; ERK1/2; IGF-1R; Hypertrophie.

Étude du mécanisme de protection des spermatozoïdes de mammifères par le lait

Le lait écrémé est utilisé depuis plus d’un demi-siècle comme diluant protecteur des spermatozoïdes de mammifères. Depuis quelques années, il existe une demande grandissante pour des diluants exempts de produits d’origine animale. Toutefois, le mécanisme par lequel le lait protège les spermatozoïdes n’est pas connu, ce qui rend difficile de lui trouver un substitut. Les protéines majeures du plasma séminal de taureau, les protéines « Binder of SPerm » (BSP), sont néfastes lors de la conservation de la semence. Les spermatozoïdes sont en contact avec une grande concentration de protéines BSP qui stimulent une extraction continuelle de cholestérol/phospholipides de leur membrane plasmique. Les lipoprotéines de faible densité (LDL) du jaune d’oeuf, un autre composé utilisé dans les diluants, empêcheraient les protéines BSP de se lier à la membrane des spermatozoïdes de taureaux et de stimuler un efflux des lipides membranaires, ce qui les protégerait durant la conservation. Notre hypothèse était que les protéines du lait protègent les spermatozoïdes durant la conservation en séquestrant les protéines BSP. Premièrement, nous avons démontré par filtration sur gel qu’il y a une interaction entre les protéines BSP bovines et les protéines du lait. Le lait écrémé a été fractionné en trois fractions : F1 (alpha-lactalbumine, bêta-lactoglobuline et caséine kappa), F2 (toutes les protéines du lait) et F3 (sels, sucres et petits peptides). Les protéines BSP1 et BSP5 ont une affinité plus grande pour F1 que BSP3, tandis que toutes les protéines BSP ont une affinité pour F2. Le titrage calorimétrique isotherme a permis de confirmer l’interaction entre les protéines BSP et les protéines du lait. L’association entre la protéine BSP1 bovine et les micelles de caséines est caractérisée par une constante d’affinité (Ka) de 3.5 × 10^5 M-1 et un paramètre stoichiométrique (n) de 4,5 BSP1 pour une caséine. L’association entre la protéine BSP1 bovine et l’alpha-lactalbumine (une protéine du sérum principale), est caractérisée par un Ka de 2.4 × 10^5 M-1 et une valeur “n” de 0,8. Ces résultats indiquent que le lait protège les spermatozoïdes bovins en séquestrant les protéines BSP grâce à une interaction protéine : protéine, tandis que le jaune d’oeuf les protège grâce à une interaction protéine : lipoprotéine. Deuxièmement, nous avons démontré par filtration sur gel que les protéines homologues aux BSP bovines retrouvées dans le plasma séminal de porc, d’étalon et de bélier ont une affinité avec les protéines du lait, ce qui suggère que le mécanisme de protection des spermatozoïdes par le lait pourrait être le même chez ces espèces. Troisièmement, nous avons caractérisé l’interaction entre BSP1 bovine et les LDL du jaune d’oeuf qui a un Ka de 3.4 ± 0.4 × 10^6 M-1 et une valeur de « n » de 104 BSP1 pour une particule de LDL, indiquant qu’il existe des différences entre le mécanisme de protection des spermatozoïdes par le lait et le jaune d’oeuf. Nous croyons que les résultats présentés dans cette thèse aideront à créer de nouveaux diluants ne contenant pas de produits d’origine animale afin de cryoconserver les spermatozoïdes des mammifères.

Hypothesis about mechanisms through which nicotine might exert its effect on the interdependence of inflammation and gut barrier function in ulcerative colitis

Ulcerative colitis (UC) is characterized by impairment of the epithelial barrier and the formation of ulcer-type lesions, which result in local leaks and generalized alterations of mucosal tight junctions. Ultimately, this results in increased basal permeability. Although disruption of the epithelial barrier in the gut is a hallmark of inflammatory bowel disease and intestinal infections, it remains unclear whether barrier breakdown is an initiating event of UC or rather a consequence of an underlying inflammation, evidenced by increased production of proinflammatory cytokines. UC is less common in smokers, suggesting that the nicotine in cigarettes may ameliorate disease severity. The mechanism behind this therapeutic effect is still not fully understood, and indeed it remains unclear if nicotine is the true protective agent in cigarettes. Nicotine is metabolized in the body into a variety of metabolites and can also be degraded to form various breakdown products. It is possible these metabolites or degradation products may be the true protective or curative agents. A greater understanding of the pharmacodynamics and kinetics of nicotine in relation to the immune system and enhanced knowledge of out permeability defects in UC are required to establish the exact protective nature of nicotine and its metabolites in UC. This review suggests possible hypotheses for the protective mechanism of nicotine in UC, highlighting the relationship between gut permeability and inflammation, and indicates where in the pathogenesis of the disease nicotine may mediate its effect.

Preparation and bactericidal effect of composites based on crosslinked copolymers containing silver nanoparticles

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)